Acta Biomater：科学家利用新型水凝胶基质揭示人类阿尔兹海默病的发生机制

基于自组装肽类的水凝胶如今已经成为了体外3D疾病建模极具吸引力的支架，因为其能提供一种创建可调基质的方法，其或许类似于多种微环境中的细胞外基质（ECM）。近日，一篇发表在国际杂志Acta Biomaterialia上题为“Effects of amyloid-β-mimicking peptide hydrogel matrix on neuronal progenitor cell phenotype”的研究报告中，来自Terasaki生物医学创新研究所等机构的科学家们进行了一项开创性的研究揭示了阿尔兹海默病发病背后的复杂机制，文章中，研究人员在理解淀粉样蛋白样结构和神经元细胞之间的相互作用上取得了重大飞跃。

文章中，研究人员深入探索了基于自组装肽类的水凝胶研究领域，这种水凝胶以其在多种微环境中能模拟细胞外基质方面的多功能性而闻名。阿尔兹海默病是科学家们在神经变性疾病研究领域所面临的一个复杂的挑战，传统的2D模型在捕捉疾病复杂性方面往往存在一定的局限性；而基于研究人员所开发的创新性方法，他们开发出了一种名为Col-HAMA-FF的多组分水凝胶支架，旨在模拟与阿尔兹海默病相关的β淀粉样蛋白的微环境。

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38801867/

研究人员在文章中阐明了水凝胶中β片结构的形成过程，并模拟了β淀粉样蛋白的纳米结构。通过在这种模拟淀粉样蛋白的环境中培养健康的神经元祖细胞（NPCs，neuronal progenitor cells），并将结果与在天然模拟基质中所得到的结果进行对比，研究人员观察到了神经炎性和细胞凋亡标志物水平的升高，这就揭示了淀粉样蛋白样结构对NPC表型和行为所产生的重要影响。

研究者Ali Khademhosseini说道，这项基础性研究或许能为未来研究阿尔兹海默病发生背后的机制及进行药物测试提供了一个非常有希望的框架，通过缩小3D水凝胶模型和阿尔兹海默病病理性纳米结构的复杂现实之间的差距，我们的目标就是理解这种相互作用对健康神经元细胞所产生的影响，以便能够加速有效治疗策略的开发。这项研究是科学家们揭开阿尔兹海默病中β淀粉样蛋白样环境之谜的关键一部，也是科学家们寻找创新性策略对抗人类神经变性疾病的重要里程碑。

最后研究者表示，在开发更为复杂的斑块模型之前，这项研究或能提供一种非常有潜力的支架来帮助科学家们后期调查阿尔兹海默病的发病机制并进行相应的药物测试。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Tess Grett Mathes, Mahsa Monirizad, Menekse Ermis, et al. Effects of amyloid-β-mimicking peptide hydrogel matrix on neuronal progenitor cell phenotype, Acta Biomaterialia (2024). DOI:10.1016/j.actbio.2024.05.020