Nat Commun：科学家设计出能逆转阿尔兹海默病疾病影响的新型药物运输系统

在神经变性疾病中，β淀粉样蛋白的多态性和超分子组装往往与多种不同的病因有关，同时其还能采用左手或右手超分子手性；然而，目前研究人员尚不清楚序列调节超分子手性背后的基本原理和机制。近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Uncovering supramolecular chirality codes for the design of tunable biomaterials”的研究报告中，来自北卡罗来纳大学等机构的科学家们通过研究开发了一种新型药物运输平台，其或能利用螺旋状的淀粉样蛋白纤维来扭曲并释放药物，从而对机体体温产生反应。

这项研究中，研究人员揭示了诸如阿尔兹海默病等疾病发生的突破性结构细节，基于这些研究认识，研究人员或有望揭示一种特殊机制来逆转这些堆积物（β淀粉样蛋白）以及其对患者带来的影响。文章中，研究人员仔细分析了核心β淀粉样蛋白-42肽段，其是驱动淀粉样斑块组装并在阿尔兹海默病患者大脑中沉积的关键部分，通过在实验室中制造肽类的合成突变体，研究人员或能解释如何控制这些分子组装和扭转的方式。

科学家设计出能逆转阿尔兹海默病疾病影响的新型药物运输系统

图片来源：Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-45019-2

研究者Freeman说道，这些淀粉样物质被解开和降解的能力突出了修饰并逆转阿尔兹海默病和其它神经变性疾病患者大脑中斑块的疗法的潜力；如今我们在回到，淀粉样蛋白纤维扭转的方向与不同的疾病进展状态有关；试想一下，通过一种简单的疗法，我们就能修饰淀粉样蛋白从而改变其形状并消失，这一发现或许就有望让我们在未来做到这一点。利用先进的光谱技术，研究人员探索了单个肽类如何发生相互作用，同时还揭示了关于组装率、肽类之间的距离、肽类排列以及重要的扭转方向等相关信息；研究人员还利用高分辨率电子显微镜和荧光显微镜来分析不同温度下材料的形态特征。

研究人员发现，肽段N末端结构域对于重编程组装的形状（比如管状、带状或纤维状）非常重要，而C末端的修饰则能指导材料内的左手或右手扭曲。利用这些设计规则，一系列肽类分子就能被调整为随着问题的改变而在左手或右手扭曲带之间按需切换，这种扭曲的翻转就能促使材料对于天然蛋白质的降解变得易感，这也是作为运输工具的材料的理想特征。

综上，本文研究提出了一种能对超分子手性进行微调的可概括方法，其或能用于开发新型疗法来调节人类神经变性疾病和其它疾病状态下的淀粉样蛋白的形态特征。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Klawa, S.J., Lee, M., Riker, K.D. et al. Uncovering supramolecular chirality codes for the design of tunable biomaterials. Nat Commun 15, 788 (2024). doi：10.1038/s41467-024-45019-2