抗癫痫药物可扭转阿兹海默病小鼠的记忆衰退

2012-08-08 09:00 · pobee

美科学家发现FDA批准的抗癫痫药物可逆转记忆力减退,并在动物模型中缓解阿尔茨海默氏症有关的障碍。他们揭示了,癫痫患者常服用的药物levetiracetam抑制大脑的异常活动,并恢复记忆功能。相关研究发布在《国家科学院院刊》(PNAS)网络版本上。

格莱斯顿学院的科学家发现,FDA批准的抗癫痫药物可逆转记忆力减退,并在动物模型中缓解阿尔茨海默氏症有关的障碍。

抗癫痫药物扭转阿尔茨海默氏症模型小鼠的记忆障碍

抗癫痫药物扭转阿尔茨海默氏症模型小鼠的记忆障碍

Lennart Mucke医学博士在格莱斯顿学院领导神经学研究,他实验室中的科学家对小鼠进行遗传改造以模拟阿尔茨海默氏症的关键方面。在这项研究中,他们揭示了癫痫患者常服用的药物levetiracetam如何抑制大脑的异常活动,并恢复记忆功能。相关研究发布在《国家科学院院刊》(PNAS)网络版本上。

正值缺乏用于预防、中止和扭转日益普遍的神经退行性疾病的新药之际,人们重新将焦点放在这一病症的预防上,levetiracetam新药的出现犹如久旱逢甘雨。在美国,阿尔茨海默氏症危害着540万人,预计到2050年这一数值会增加近2倍。

加州大学旧金山分校(UCSF)神经病学和神经科学教授Mucke 博士称:“对于全球数以百万计患阿尔茨海默氏症的病人,我们缺少有效的药物抑制或扭转记忆丧失这一标志性症状。这项研究基于之前将阿尔茨海默氏症和癫痫关联在一起的发现,它提供了关于阿尔茨海默氏症病人记忆力减退的潜在过程的新见解,并表明抗癫痫药物能阻止这些进程。”

在神经网络中健康活动对于诸如记忆的大脑基本功能是关键的,大脑网络受到阿尔茨海默氏症的严重破坏能偶尔升级为癫痫发作。

格莱斯顿博士后Pascal Sanchez 是论文的第一作者,他称:“这种神经网络破坏是否也损害记忆却是未知的,因此,我们筛选了7个FDA批准的抗癫痫药物(包括 levetiracetam),并在阿尔茨海默氏症小鼠模型中检测降低破坏是否能提高记忆力。”

Levetiracetam药物(分子量为170.21,分子式为C8H14N2O2)的化学名称为(S)-α-乙基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺,用于成人及4岁以上儿童癫痫患者部分性发作的加用治疗。为椭圆形薄膜包衣片(250 mg为蓝色片,500 mg为黄色片,1000 mg为白色片),除去包衣后均显白色。

当格莱斯顿科学家用levetiracetam治疗小鼠时,他们发现小鼠大脑的异常网络活动在不到1天的时间内下降了50%。经过2个星期治疗后,神经元之间的交流能力提高了,在迷宫测试中小鼠表现出更好的学习和记忆能力。最后研究人员观察到,一些对于大脑健康功能发挥重要作用的蛋白质恢复到正常水平。 

Sanchez博士称:“在这项研究的基础上,我们现在致力于研究确切机制——药物降低大脑网络的功能障碍以及提高小鼠模型的记忆力。”

仅仅几个月前,约翰•霍普金斯大学的科学家还低估这一发现能关联到阿尔茨海默氏症病人。这项研究表明,levetiracetam药物对于一组患轻度认知功能障碍的病人起到疗效,该症状往往引起阿尔茨海默氏症。此外,作为阿尔茨海默氏症处方药之前,该药仍需进一步研究。

Mucke 博士称:“更大规模人体试验完成后,我们才不反对任何无标签使用levetiracetam药物,但我们的调查结果与约翰霍普金斯大学同事获得的保持一致,在我看来,这真是不同寻常,应开展另外的临床试验。”

Levetiracetam suppresses neuronal network dysfunction and reverses synaptic and cognitive deficits in an Alzheimer’s disease model

Pascal E. Sancheza,Lei Zhua,Laure Verreta,Keith A. Vossela,Anna G. Orra,John R. Cirritoc,Nino Devidzea,Kaitlyn Hoa,Gui-Qiu Yua,Jorge J. Palopa,Lennart Muckea,

In light of the rising prevalence of Alzheimer’s disease (AD), new strategies to prevent, halt, and reverse this condition are needed urgently. Perturbations of brain network activity are observed in AD patients and in conditions that increase the risk of developing AD, suggesting that aberrant network activity might contribute to AD-related cognitive decline. Human amyloid precursor protein (hAPP) transgenic mice simulate key aspects of AD, including pathologically elevated levels of amyloid-β peptides in brain, aberrant neural network activity, remodeling of hippocampal circuits, synaptic deficits, and behavioral abnormalities. Whether these alterations are linked in a causal chain remains unknown. To explore whether hAPP/amyloid-β–induced aberrant network activity contributes to synaptic and cognitive deficits, we treated hAPP mice with different antiepileptic drugs. Among the drugs tested, only levetiracetam (LEV) effectively reduced abnormal spike activity detected by electroencephalography. Chronic treatment with LEV also reversed hippocampal remodeling, behavioral abnormalities, synaptic dysfunction, and deficits in learning and memory in hAPP mice. Our findings support the hypothesis that aberrant network activity contributes causally to synaptic and cognitive deficits in hAPP mice. LEV might also help ameliorate related abnormalities in people who have or are at risk for AD.

文献链接https://www.pnas.org/content/early/2012/08/03/1121081109.abstract?sid=6040349f-3c48-4106-a342-582482eb8fb5