Nat Commun：新研究揭示精胺调节tau蛋白和α突触核蛋白机制，有望开发出治疗阿尔茨海默病和帕金森病的新方法

保罗·谢勒研究所（PSI）的研究人员阐明了精胺——一种调节人体细胞内许多过程的小分子——如何预防阿尔茨海默病和帕金森病等疾病：它通过一种类似奶酪拌面条的作用，使某些蛋白质聚集在一起，从而使其变得无害。这一发现可能有助于对抗此类疾病。该研究现已发表在《自然·通讯》杂志上。

我们的预期寿命不断增长——与此同时，与年龄相关的疾病，包括神经退行性疾病如阿尔茨海默病和帕金森病，正变得越来越普遍。这些疾病是由错误折叠的淀粉样蛋白构成的有害蛋白质结构在大脑中积聚引起的。它们的形状让人联想到纤维或意大利面条。迄今为止，还没有有效的疗法来预防或消除这种积聚。

然而，体内一种名为精胺的天然分子带来了希望。在实验中，由保罗·谢勒研究所生命科学中心研究负责人Jinghui Luo领导的研究人员发现，这种物质能够延长小型线虫的寿命，改善它们年老时的活动能力，并增强其细胞的动力源——线粒体的功能。具体来说，研究人员观察了精胺如何帮助身体的免疫系统消除损伤神经的淀粉样蛋白积聚。这些新发现可作为开发此类疾病新型疗法的基础。

细胞过程的核心调节剂

精胺是机体的一种重要物质。它属于所谓的多胺类，是相对较小的有机分子。精胺最早于150多年前被发现，因其在精液中浓度特别高而得名。但它也存在于身体的许多其他细胞中——尤其是那些活跃且有分裂能力的细胞。

精胺促进细胞的活动性和活性，并控制着众多过程。最重要的是，它与基因组的核酸相互作用，调节基因的表达及其向蛋白质的转化。这确保了细胞能够正常生长、分裂并最终死亡。精胺对于一个称为生物分子凝聚的重要细胞过程也至关重要：在此过程中，某些大分子（如蛋白质和核酸）在细胞内以液滴状形式分离和聚集，使得重要的反应得以在那里进行。

在与阿尔茨海默病或帕金森病等神经退行性疾病相关的研究中，先前已有证据表明精胺可以保护神经细胞并减轻与年龄相关的记忆丧失。然而，此前一直缺乏对精胺如何干预神经损伤过程更精确的理解——而这种理解可能使其具有医学应用价值。

协助细胞废物清除

Luo的研究小组现已对此进行了更详细的研究。除了光学显微镜，研究人员还使用了PSI瑞士光源的SAXS散射技术来阐明这些过程的分子动力学。研究在玻璃毛细管（体外）和活体（体内）中进行。线虫被用作模式生物。

研究表明，精胺通过生物分子凝聚导致有害蛋白质聚集，并在某种意义上"凝结"在一起。这促进了一个称为自噬的过程，该过程在我们的细胞中常规发生：受损或不需要的蛋白质被包裹在小的膜囊泡中，并通过酶安全降解——实际上这是一个自然的回收过程。

"自噬处理较大的蛋白质团块更有效，"研究负责人Luo说。"而精胺可以说是将（蛋白）链聚集在一起的粘合剂。分子之间只有微弱的吸引力，这些力组织它们，但不会将它们牢固地结合在一起。"

Luo说，整个过程也可以想象成一盘意大利面。"精胺就像奶酪，连接着又长又细的面条，但不会把它们粘在一起，使其更容易被消化。"

目标：找到正确的成分组合

精胺也对其他疾病（例如癌症）产生影响。在这方面，同样需要进行研究以阐明其作用机制——然后基于精胺的治疗方法将是可设想的。

除了精胺，还有许多其他多胺在生物体内履行重要功能，因此具有医学研究价值。因此，该领域的研究潜力巨大。"如果我们能更好地理解其基本过程，"Luo说，"打个比方，我们就能做出更美味、更易消化的菜肴，因为那时我们将确切知道哪种'香料'、用多少量，能使'酱汁'特别美味。"

这项探索中也使用了人工智能，因为它可以根据所有可用数据更快地计算出有前景的"酱汁配料"组合。Luo还指出，时间分辨散射测量技术和高分辨率成像（能够实时描绘这些过程直至亚细胞水平）对于这项及后续研究也很重要。除了PSI，世界上只有少数其他同步辐射设施具备此类方法。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Xun Sun et al, Spermine modulation of Alzheimer's Tau and Parkinson's α-synuclein: implications for biomolecular condensation and neurodegeneration, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-65426-3.