科技日報記者 張佳星
2月17日,《自然通訊》上發(fā)表我國學(xué)者清華大學(xué)藥學(xué)院魯白教授團隊的研究,研究發(fā)現(xiàn)一種神經(jīng)系統(tǒng)的損傷治療藥物能夠促進卵泡發(fā)育,恢復(fù)模型動物的生育能力。
論文截圖
魯白團隊一直致力于尋找潛在的治療神經(jīng)損傷的藥物。他們從腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子入手,希望通過一種特定靶點(TrkB)調(diào)控神經(jīng)元生長、發(fā)育、分化,保護神經(jīng)元,促進神經(jīng)損傷修復(fù)。團隊開發(fā)了有成藥潛力的TrkB激活型抗體,并驗證其有望成為治療包括腦卒中,漸凍癥,阿爾茨海默病(AD)等多種神經(jīng)系統(tǒng)的重大疾病的抗體藥,并在近期內(nèi)進入臨床開發(fā)。
無巧不成書。團隊在進行神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究的過程中竟意外地發(fā)現(xiàn),這一能夠激活特定靶點的抗體藥物,同時還能夠促進非神經(jīng)系統(tǒng)的卵母細胞成熟和卵泡發(fā)育。
卵母細胞成熟和卵泡發(fā)育的問題一直困擾著女性不孕癥患者。據(jù)估計,全世界8%~12%的育齡夫婦患有不孕癥,卵巢早衰是其中的一種,發(fā)病率高,尚無防治手段。
那么這一藥物能不能對癥呢?資料顯示,這個方向有希望。
因為,之前的臨床數(shù)據(jù)揭示卵巢早衰的病人血漿中出現(xiàn)了腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子含量顯著下降的情況,而且也有論文研究表明腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的基因變異增加卵巢早衰的致病風(fēng)險。兩者大概率上有了因果聯(lián)系。
為了驗證神經(jīng)元“修復(fù)劑”究竟能不能恢復(fù)生育,團隊開始在動物模型上做實驗。論文第一作者、清華大學(xué)博士研究生秦訓(xùn)思介紹,由于之前從事過生殖發(fā)育方面的研究,因此驗證試驗進展順利。通過尾靜脈注射新的抗體藥發(fā)現(xiàn),它可以通過雌性小鼠的血-卵泡屏障,滲透到卵泡腔中的卵母細胞和顆粒細胞,并激活靶點。實驗還證明新藥能促進正常小鼠體外卵母細胞成熟和體內(nèi)卵泡發(fā)育。
研究人員采用了兩種卵巢早衰疾病模型來檢測藥效。一種是自然衰老模型——老齡小鼠(12-13個月齡),該小鼠模型卵巢功能急劇減退,幾乎喪失了生育能力;另一種是化療藥物環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)模型,環(huán)磷酰胺會誘導(dǎo)生殖毒性引起卵巢損傷,極大影響了生育能力。
圖片說明:從左至右依次為1.正常小鼠的卵母細胞,2.用安慰劑治療的早衰小鼠卵母細胞,3.抗體治療小鼠卵母細胞??擅黠@觀察到治療后,2圖中黑色箭頭指示的異常卵母細胞在3中明顯減少,達到1顯示的正常狀態(tài)
研究顯示,兩種卵巢早衰動物模型中,新抗體藥物的治療,都能夠有效維持并促進卵泡發(fā)育,恢復(fù)激素穩(wěn)態(tài)水平,抑制卵巢細胞的凋亡。兩種模型小鼠卵母細胞的數(shù)量和質(zhì)量都得到提高,最終提高了生育能力。安全性實驗證明,該抗體藥物治療不影響小鼠子代和孫代(兩代)的健康狀況和認知能力。
圖片說明:抗體治療后的母鼠成功生下幼崽
最后,為了探究藥物對卵巢早衰病人的治療應(yīng)用,研究人員利用單細胞測序技術(shù)分析女性卵母細胞和顆粒細胞中靶點TrkB的基因表達,發(fā)現(xiàn)人類轉(zhuǎn)錄圖譜和雌性小鼠非常接近,同時證明新抗體藥物能夠激活人的相關(guān)靶點,在卵巢早衰患者中具有潛在的治療作用。
據(jù)介紹,關(guān)于這一新的潛在抗體藥物,魯白團隊已經(jīng)發(fā)表了一系列論文,不僅闡述了其在漸凍癥及腦卒中治療中的潛在應(yīng)用,還論證了其應(yīng)用于治療阿爾茨海默病的可行性。此次,該藥物的潛在治療領(lǐng)域順利“跨界”,擴展到了卵巢早衰癥。近期,他們與中科院趙建國教授團隊合作,初步證明TrkB抗體對豬也有很強的促進生育的作用,能夠調(diào)控激素和月經(jīng)周期,提高窩生仔數(shù),并使已經(jīng)不能生育的老齡產(chǎn)仔。這些實驗展示了該藥物在畜牧業(yè),寵物業(yè)和珍奇動物業(yè)的潛在應(yīng)用價值,也給下一步開展人體臨床試驗奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
(研究團隊供圖)