通过阻断PI3激酶的细胞信号活动，美国冷泉港实验室的神经学家成功地防止了果蝇因大脑中出现淀粉样斑块而导致的失忆，人类的阿尔茨海默氏症据信也是由类似的这种斑块引起的。这项研究还解决了长期以来关于PI3激酶功能的争论，在此之前，PI3激酶被认为可以保护大脑不受这种失忆症的侵袭。
研究小组负责人钟毅（音译）说，他们的研究显示，与阿尔茨海默氏症相关的β-淀粉样肽（缩氨酸）直接增强了PI3激酶的活性，这反过来会导致记忆丧失，使大脑中的淀粉样斑块增多。相关论文发表在3月29日美国《国家科学院学报》网络版上。
科学家此前就知道，β-淀粉样肽能够改变PI3激酶等细胞信号蛋白，导致大脑神经元出现多方面的细胞功能紊乱，从而削弱大脑的活动能力。但这些危险的缩氨酸如何引起信号紊乱并造成失忆一直是未解之谜，部分原因在于科学家一直在利用培养的细胞而非活的生物体进行相关研究。
由于果蝇拥有一套与人类疾病病理学非常相近的生物系统，为此，钟毅及其同事选择了转基因果蝇作为实验对象。这些果蝇的大脑中可产生人类β-淀粉样肽，并在发育过程中表现出了阿尔茨海默氏症的很多主要特征，包括老年性失忆、神经元退行性病变、β-淀粉样斑块累积等。
当果蝇体内存在β-淀粉样肽时，一种名为长时程压抑的神经传递会出现病理性的增强。研究小组在探求记忆丧失的分子基础时发现，转基因果蝇的长时程压抑增强是由于PI3激酶的活性增强造成的。通过注射抑制PI3激酶的药物，或者关闭编码该蛋白的基因，既能够减弱其活性，还可使长时程压抑信号恢复正常。采用这些手段，研究人员不仅增进了老化的果蝇的记忆力，而且减少了β-淀粉样斑块的累积。
β-淀粉样肽可增强PI3激酶活性的发现也许还能够解释关于阿尔茨海默氏症的另一个谜团。胰岛素也是可以增进PI3激酶活性的分子之一，这反过来又会促使细胞对胰岛素作出响应，而阿尔茨海默氏症有时候也被称作“大脑糖尿病”，正是因为患者的大脑组织会逐渐对胰岛素产生抵抗力。
钟毅他们的研究结果表明，“大脑糖尿病”的形成是因为β-淀粉样肽的作用已使PI3激酶的活性达到最高极限，因而无法再对胰岛素作出响应。将PI3激酶蛋白作为标靶，或可为治疗人类阿尔茨海默氏症的各种症状提供思路。(生物谷Bioon.com)
生物谷推荐原文出处：
PNAS doi: 10.1073/pnas.0909314107
PI3 kinase signaling is involved in Aβ-induced memory loss in Drosophila
Hsueh-Cheng Chianga,b,1, Lei Wangc,1, Zuolei Xied, Alice Yaua, and Yi Zhonga,c,2
Multiple intracellular signals are altered in Alzheimer's disease brain tissues, including the PI3K/Akt pathway. However, the pathological relevance of such alterations is poorly understood. In vitro studies yield results that seem to be consistent with the conventional perception in which an up-regulation of the cell survival pathway, PI3K pathway, is protective in Alzheimer's disease pathogenesis. The current in vivo genetic approach, however, reveals that inhibition of the PI3K pathway leads to rescuing of the β-amyloid peptide (Aβ)-induced memory loss in the Drosophila brain. We began our inquiry into the molecular basis of this memory loss by studying Aβ42-induced enhancement of long-term depression. We found that long-term depression is restored to a normal level through inhibition of PI3K activity. Aβ42-induced PI3K hyperactivity is directly confirmed by immunostaining of the PI3K phosphorylation targets, phospholipids. Such observations lead to the following demonstration that Aβ42-induced memory loss can be rescued through genetic silencing or pharmacological inhibition of PI3K functions. Our data suggest that Aβ42 stimulates PI3K, which in turn causes memory loss in association with an increase in accumulation of Aβ42 aggregates.
