大麻二酚(CBD)可以减少斑块,提高认知能力
研究人员报告说,在一个早发性家族性阿尔茨海默病的实验模型中,为期两周大剂量的大麻二酚(Cannabidiol,CBD)疗程有助于恢复两种蛋白质的功能,这两种蛋白质对减少β-淀粉样斑块(阿尔茨海默病的标志)的积累至关重要,并改善认知能力。
《ScienceDaily》官网3月9日消息
髓系细胞 2 中表达触发受体(triggering receptor expressed on myeloid cells 2 ,TREM2)和白细胞介素-33(interleukin,IL-33)蛋白对大脑免疫细胞吞噬死亡细胞和其他碎片(如堆积在患者大脑中的β-淀粉样斑块)的能力非常重要,而这两种蛋白的水平在阿尔茨海默病患者中都会降低。
研究人员首次报告说,CBD能使这两种蛋白维持正常水平和功能,提高认知度,因为它还降低了免疫蛋白白细胞介素6(Interleukin 6,IL-6)的水平,IL-6的水平与阿尔茨海默病中的高炎症水平有关,Babak Baban博士说,他是奥古斯塔大学(Augusta University)佐治亚牙科学院(Dental College of Georgia,DCG)副院长、免疫学家和该研究的通讯作者。
DCG和佐治亚医学院(Medical College of Georgia,MCG)的研究人员在《阿尔茨海默病杂志》(Journal of Alzheimer’s Disease)上的论文中写道,阿尔茨海默病被认为是美国增长最快的健康威胁之一,迫切需要新的疗法来改善这种疾病患者的预后。
研究于2021年2月17日发表在《Journal of Alzheimer’s Disease》(最新影响因子:3.909)上
MCG神经病学系运动和记忆障碍项目主任、这项研究的合著者、神经病学家John Morgan博士说:“现在我们有两类治疗阿尔茨海默病的药物,一类是增加神经递质乙酰胆碱的水平,而乙酰胆碱在阿尔茨海默病中也会降低,另一类是通过参与神经元之间交流的N-甲基-D-天门冬胺酸(NMDA)受体起作用,这对记忆很重要。但是我们对这种疾病的病理生理学一无所知。”
DCG和MCG研究人员决定研究CBD解决阿尔茨海默病中某些关键脑系统问题的能力。
他们发现,CBD似乎能使IL-33的水平正常化,而IL-33在人类体内的最高表达通常在大脑中,它有助于敲响警钟,提醒人们有一种入侵者,比如β-淀粉样蛋白积累。Baban说,越来越多的证据表明它也起着调节蛋白的作用,其调节免疫反应的功能取决于环境。他说,在阿尔茨海默病中,包括减少炎症并试图恢复免疫系统的平衡。
研究人员说,在健康和疾病中,IL-33的上下表达可以使其成为良好的生物标志物和疾病治疗靶点。
CBD还改善了TREM2上触发受体的表达,这种受体位于细胞表面,它与另一种蛋白质结合,传递激活细胞(包括免疫细胞)的信号。在大脑中,它在小胶质细胞上表达,小胶质细胞是一种特殊的免疫细胞群体,只存在于大脑中,它们是消除病毒等入侵者和不可挽回的受损神经元的关键。
TREM2的低水平和TREM2的罕见变异与阿尔茨海默病有关,在他们的小鼠模型中TREM2和IL-33都很低。
两者对于大脑中被称为吞噬作用的自然持续进行过程都是必不可少的,在这种过程中,小胶质细胞定期消耗β-淀粉样蛋白,β-淀粉样蛋白在大脑中定期产生,这是β-淀粉样蛋白前体蛋白分解的结果,而突触或神经元之间的连接点被斑块中断。
他们发现CBD治疗后IL-33和TREM2的水平分别提高了7倍和10倍。
在早发性阿尔茨海默病小鼠模型中,CBD对大脑功能的影响通过诸如区分熟悉物品和新物品的能力,以及观察啮齿类动物的运动等方法进行评估。
在Baban实验室工作的研究生Hesam Khodadadi博士说,阿尔茨海默病患者可能会经历僵硬和步态受损等运动问题。该研究的第一作者Khodadadi说,患有阿尔茨海默病的小鼠会在一个无穷无尽的小圈圈内奔跑,这种行为在CBD治疗后停止了。
下一步包括确定最佳剂量,并在疾病过程中尽早给予CBD。Khodadadi说,在已发表的研究中,这种化合物是在疾病晚期才使用的,现在研究人员在出现认知能力下降的第一个迹象时就使用它。他们还在探索给药系统,包括使用一个吸入器,该吸入器可以帮助将CBD更直接地输送到大脑。在发表的研究中,是每隔一天将CBD放入小鼠的腹部,持续两周。
一家公司已经为研究人员开发了动物和人类吸入器,他们还一直在研究CBD对成人呼吸窘迫综合征(ARDS)的影响,ARDS是肺部积液,是COVID-19的主要致命性并发症,其他严重疾病,例如败血症和重大创伤。用于阿尔茨海默病研究的CBD剂量与研究人员成功用于减少ARDS的“细胞因子风暴”的剂量相同,后者会不可挽回地损害肺部。
从左至右依次为Babak Baban,、John Morgan 和 Hesam Khodadadi
家族性疾病是阿尔茨海默病的一种遗传形式,约有10-15%的患者通常在30 - 40岁出现症状。
Baban指出,对更常见的非家族性阿尔茨海默病,CBD至少同样有效,这类疾病可能有更多的CBD靶点。他们已经在研究这种更常见类型的潜力,并将进一步开始进行临床试验。
Morgan说,斑块和神经纤维缠结是阿尔茨海默病的主要组成部分,神经纤维缠结是神经元内tau蛋白的聚集。他说,β-淀粉样蛋白通常在痴呆发生前15-20年或更长时间出现在大脑中,而tau蛋白缠结出现在10年后,与痴呆的发病有关。Morgan指出,β -淀粉样蛋白和tau蛋白之间存在某种相互作用,可以减少各自的功能障碍。
奥古斯塔大学佐治亚医学院
Morgan说,美国FDA计划在6月初对一种新药aducanumab做出裁决,这将是第一个攻击和帮助清除β -淀粉样蛋白的药物。
其他合著者包括MCG院长、神经病学家David Hess,以及MCG神经科学家Kumar Vaibhav和Krishnan Dhandapani。这项研究得到了美国国立卫生研究院(NIH)的支持。
参考文献
Source:Medical College of Georgia at Augusta University
CBD reduces plaque, improves cognition in model of familial Alzheimer's
Reference:
Hesam Khodadadi, Évila Lopes Salles, Abbas Jarrahi, Vincenzo Costigliola, MB Khan, Jack C. Yu, John C. Morgan, David C. Hess, Kumar Vaibhav, Krishnan M. Dhandapani, Babak Baban. Cannabidiol Ameliorates Cognitive Function via Regulation of IL-33 and TREM2 Upregulation in a Murine Model of Alzheimer’s Disease. Journal of Alzheimer's Disease, 2021; 1 DOI: 10.3233/JAD-210026