《细胞》子刊:阻断“SNO-STORM”,科学家发现阿尔茨海默病炎症新开关-肽度TIMEDOO

阿尔茨海默病(AD)的核心病理特征不仅在于蛋白聚集,更在于大脑免疫系统被“过度激活”引发的慢性神经炎症。这种炎症如同阴燃的野火,会逐步吞噬神经元间的突触连接。近日,斯克利普斯研究所(Scripps Research)的科学家在《细胞·化学物理》(Cell Chemical Biology)上发表研究,锁定了一个名为 STING 的分子开关,并揭示了其如何通过特定化学修饰驱动大脑炎症。研究指出,一种被称为 S-亚硝基化(S-nitrosylation,简称 SNO) 的生化反应是诱发炎症恶性循环的核心因素。通过精准阻断该开关,研究者在小鼠模型中成功抑制了神经炎症,并有效保护了关键的神经突触。

发现“SNO-STORM”:衰老与环境共同诱发的炎症风暴

早在30多年前,该研究的资深作者、Scripps 研究所教授 Stuart Lipton 博士就首次揭示了 S-亚硝基化(SNO) 过程。这是一种一氧化氮(NO)相关分子与蛋白质中的半胱氨酸残基结合,进而调节或破坏蛋白质功能的生化反应。

Lipton 团队发现,随着年龄增长、环境毒素(如空气污染和野火烟雾)暴露以及神经炎症的加剧,机体会出现所谓的“SNO 风暴(SNO-STORM)”。这种广泛的化学修饰会干扰蛋白质的正常功能,并与癌症、帕金森病及阿尔茨海默病等多种疾病密切相关。在本次研究中,团队将目光精准锁定了天然免疫预警系统中的核心成员——STING 蛋白。

锁定 148 位半胱氨酸:精准关闭病理性“开关”

STING 蛋白通常扮演着免疫系统“早期预警机”的角色。然而,在阿尔茨海默病患者的大脑中,研究人员发现 STING 发生了异常聚集。通过与质谱学专家 John Yates III 教授合作,研究团队精确定位了 STING 蛋白上的一个关键“命门”:148位半胱氨酸(Cysteine 148)。当该位点发生 S-亚硝基化反应后,STING 蛋白会聚集成巨大的复合物,从而触发猛烈的慢性炎症信号。

研究揭示了一个自我强化的恶性循环:

  1. 诱发阶段:大脑中的β-淀粉样蛋白和α-突触核蛋白聚集物会诱发 STING 发生 SNO 修饰。

  2. 放大阶段:异常激活的 STING 引发炎症,产生更多的一氧化氮(NO)。

  3. 风暴阶段:过量的一氧化氮进一步推升 STING 的 S-亚硝基化水平,形成不断循环扩大的“SNO-STORM”。

治疗新策略:在不损害免疫力的前提下保护突触

为了验证这一靶点的潜力,研究人员利用基因工程技术开发了一种改良型 STING 蛋白,该蛋白因缺失 148 位半胱氨酸而无法发生 SNO 修饰。

实验结果令人振奋:在阿尔茨海默病小鼠模型中引入这种改良蛋白后,脑部免疫细胞的炎症反应显著降低。更重要的是,负责认知功能的神经元连接(突触)得到了有效保护,并未发生降解。

“这个靶点的医学价值在于,我们可以在不关闭正常免疫反应的前提下,熄灭 STING 的病理性过度激活,”Lipton 博士解释道,“机体仍然需要 STING 来抵御病毒和细菌感染,而我们仅仅是防止它在 AD 背景下变得‘疯狂’。”

总结与展望

目前,Lipton 团队正致力于筛选能够特异性阻断 148 位半胱氨酸 SNO 反应的小分子药物。这项研究不仅为阿尔茨海默病提供了精准的治疗靶点,也为理解环境污染如何通过生化途径加速神经退行性疾病进程提供了直接证据。由于该通路在人体干细胞模型及患者尸检样本中均已得到验证,其临床转化前景备受学术界期待。

参考文献:Lauren N. Carnevale et al, Redox regulation of neuroinflammatory pathways contributes to damage in Alzheimer's disease brain, Cell Chemical Biology (2026). DOI: 10.1016/j.chembiol.2026.03.017

编辑:王洪

排版:李丽