—与称为淀粉样蛋白 β 的粘性蛋白质的积聚有关的大脑血管变化是早期阿尔茨海默病的标志。当淀粉样蛋白积聚在血管壁上时，脑细胞会失去营养和氧气，从而发炎和功能失调。随着时间的推移，这会导致脑淀粉样血管病 (CAA)，这是与衰老相关的认知能力下降的主要原因。
逆转 CAA 和神经炎症的影响可以为有阿尔茨海默病风险的个体带来显着益处——现在，天普大学刘易斯卡茨医学院的新研究让这一希望触手可及。在小鼠身上进行的实验中，Temple 的科学家表明，被称为碳酸酐酶抑制剂 (CAIs) 的药物已被 FDA 批准用于青光眼和高原反应等其他疾病，可促进血管和神经胶质细胞中淀粉样蛋白 β 的清除控制大脑炎症过程的细胞。在这样做的过程中，CAI 不仅可以减少炎症和恢复细胞功能，还可以预防认知障碍。
该研究在天普大学 Lewis Katz 医学院神经科学和心血管科学副教授Silvia Fossati 博士的实验室进行，是第一个在脑血管疾病动物中测试 FDA 批准的 CAIs 乙酰唑胺和甲唑胺的研究模仿人类 CAA 和阿尔茨海默氏病的改变。结果在线发表在《阿尔茨海默氏症与痴呆症：阿尔茨海默氏症协会杂志》杂志上。
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“认知障碍与血管损伤和大脑炎症密切相关，这是淀粉样蛋白积累的主要原因，也是其后果，”Fossati 博士解释说，他也是 Temple"s Katz 阿尔茨海默病中心的副主任医学院。“我们想看看我们是否可以通过治疗性改善血管和神经胶质细胞的健康来预防脑血管功能障碍、炎症和改善认知功能，从而促进从血管和脑组织中去除淀粉样蛋白。”
在之前的工作中，Fossati 博士及其同事发现，淀粉样蛋白的积累会导致线粒体(细胞的能量产生源)功能异常，并且该过程与碳酸酐酶的活性有关。“我们还从细胞实验中得知，CAI 可抑制淀粉样蛋白诱导的线粒体功能障碍和细胞死亡，”Fossati 博士说。“但这些相同的效果是否会在体内发生还不得而知。”
为了在体内测试 CAI，Fossati 博士及其同事使用了一种小鼠模型，在该模型中，动物随着年龄的增长，大脑中的人类淀粉样蛋白水平会增加。随着淀粉样蛋白沉积物在脑血管系统中积累，动物开始出现脑血管功能障碍的迹象，类似于人类出现 CAA 迹象的方式。这些动物从大约 8 个月大开始接受乙酰唑胺或甲唑胺治疗，此时这些动物首次出现淀粉样蛋白病理学迹象，直到大约 15 或 16 个月大时出现晚期认知障碍。
当研究人员检查 CAI 治疗小鼠的脑组织时，他们发现大脑血管系统和神经胶质细胞中的淀粉样蛋白显着减少。他们还发现，与未经治疗的动物相比，神经胶质细胞和血管总体上更健康，并且具有更好的淀粉样蛋白清除能力。
“乙酰唑胺和甲唑胺在减少淀粉样蛋白沉积和改善脑血管功能方面都非常有效，”Fossati 博士说。“我们的行为研究表明，随着阿尔茨海默氏症病理学的减轻，接受 CAI 治疗的小鼠的认知功能显着增强。”
其他分析侧重于阿尔茨海默氏症患者的死后人类脑组织。这些分析表明，与动物相似，线粒体中发现的特定碳酸酐酶的水平在阿尔茨海默病和 CAA 患者的大脑中异常升高。证据首次表明碳酸酐酶是受这些病症影响的人类的关键因素。
该小组下一步计划在坦普尔药学院药学系教授Marc Ilies 博士的帮助下，设计和研究对线粒体更具特异性的 CAI 。“我们用于当前研究的疗法针对整个细胞中的碳酸酐酶，”Fossati 博士解释说。“如果我们能够特异性地靶向线粒体中的酶，则治疗效果可以大大提高，并且可以减少副作用。”
尽管如此，测试乙酰唑胺和甲唑胺对人体 CAA 有效性的临床试验可能很快就会开始，因为这两种药物都已获得 FDA 的批准。
为这项新研究做出贡献的其他研究人员包括Eli
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