中期因子 vs. 淀粉样蛋白：大脑发育蛋白出人意料地抑制了 Aβ 的组装和斑块的形成

在阿尔茨海默病大脑的庞大蛋白质组学目录中，一个被低估的“角色”不断涌现：中期因子 (MDK)。这种蛋白质在疾病早期显著升高，并与淀粉样β蛋白 (Aβ) 密切相关，但它在病理学中的作用长期以来一直是个谜。圣犹达儿童研究医院的团队及其合作伙伴采用“分子到动物模型”的方法，证明 MDK 会削弱 Aβ 原纤维的组装，并影响淀粉样斑块的形成。本质上，它是 Aβ 的天然“抗血小板”因子，而 Aβ 在疾病期间大脑本身会增加。

研究背景

目前，阿尔茨海默病的治疗方案是“抗淀粉样蛋白范式”：抗淀粉样蛋白β (Aβ) 抗体确实能够清除斑块，并在早期阶段适度减缓认知衰退。2023年，FDA批准了lecademab，2024年批准了donanemab；与此同时，关于获益与风险（ARIA-水肿/出血）、可及性和成本的平衡存在争议，这可以从EMA/NICE的决策以及临床媒体的讨论中看出。治疗前景正在改善，但仍然“狭窄”：需要额外的靶点和方法，不仅要清除已形成的斑块，还要防止Aβ聚集体的形成和生长。

一种有希望的方法是依赖大脑内源性抗血小板机制。据描述，人类自身拥有一些蛋白质，即“伴侣蛋白”，它们在体外和模型中可以干扰Aβ组装的早期阶段：簇蛋白、载脂蛋白E、转甲状腺素蛋白、BRICHOS结构域等。目前情况尚不明确：一些蛋白质在生理浓度下会延缓纤维化形成的开始，而另一些蛋白质在某些情况下则相反，可以促进纤维化或细胞对“种子”的捕获——因此，人们对那些在Aβ中作用稳定且可重复的内源性调节因子产生了兴趣。

在此背景下，中期因子 (MDK) 引起了人们的关注，这是一种肝素结合生长因子，因其在神经系统发育、再生和炎症中的作用而闻名。在阿尔茨海默病患者的大脑蛋白质组切片中，MDK 在早期阶段就持续升高，并与 Aβ 相关，但长期以来，人们尚不清楚它仅仅是一个“问题的标志”，还是该过程的积极参与者。中期因子的生物学特性表明了两种可能性：它是一种应激诱导蛋白，会随着中枢神经系统和外周神经系统的各种损伤而发生变化，并与多个受体系统相互作用。

《自然结构与分子生物学》杂志上的一篇新论文通过从观察到机制的探讨，填补了这一“知识空白”：论文通过多角度方法（ThT、CD、EM、NMR）表明，MDK 能够与 Aβ 物理结合并抑制纤维形成；在 5xFAD 模型中，敲除 MDK 会增加淀粉样蛋白负担和小胶质细胞活化。换句话说，大脑本身似乎会产生一种“天然抗血小板”，而这种天然抗血小板的缺失会加剧病理——这一论点使 MDK 成为风险/进展生物标志物和治疗模拟物（能够与抗体一起支持内源性防御）的有吸引力的研究轴心。

测试方法：从试管和光谱到转基因小鼠

首先，研究人员探究了重组MDK的化学机制：它如何影响Aβ40和Aβ42纤维形成。为此，他们同时进行了硫代黄素T荧光测试、圆二色谱分析、负对比电子显微镜和核磁共振成像（NMR）。所有方法均一致表明：MDK能够抑制纤维形成并与从人类阿尔茨海默症（AD）脑组织中分离的Aβ纤维结合。随后，研究人员进行了生理学研究：在5xFAD淀粉样变性模型中，Mdk基因敲除导致Aβ积聚增加、小胶质细胞活化增加和斑块生长；相反，中期因子的存在则“抑制”了病理。最后，质谱蛋白质组学分析（完整的、不溶于去污剂的蛋白质组）证实，在缺乏Mdk的情况下，Aβ及其相关蛋白质网络以及小胶质细胞成分在小鼠脑中生长。综合以上分析，我们可以看出MDK具有对抗淀粉样变性病变的保护作用。

他们到底做了什么、测量了什么？

• 体外：Aβ40/Aβ42 + MDK → ThT 荧光、CD、负 CEM 和 NMR“拯救”Aβ单体信号，这些信号通常因聚集而“沉默”。
• 离体/原位证明 MDK 与 AD 患者大脑中的 Aβ 细丝相关。
• 体内：在 5xFAD 存在下敲除 Mdk → 更多斑块和小胶质细胞活化；进一步 - 整个组织和聚集物积聚的“不溶性”部分的蛋白质组学。
• 开放数据：NMR 偏移已上传至 BMRB 17795，原始蛋白质组文件已上传至 PRIDE（PXD046539、PXD061103、PXD045746、PXD061104）。

主要发现

关键结果是中期因子阻止Aβ聚集形成稳定的原纤维，而它在活体脑中的缺失会加重淀粉样蛋白病理。中期因子在人类样本中与Aβ共定位，并与Aβ原纤维发生物理相互作用，这与聚集“天然刹车”的理论相符。在缺乏MDK的小鼠中，不仅Aβ本身会生长，其网络中的“伴随”蛋白也会生长，并出现小胶质细胞活性迹象——这是病理炎症成分增加的可靠指标。

在“抗淀粉样蛋白时代”的背景下，这一点为何如此重要

我们已经进入了抗Aβ抗体的时代，但它们远非“灵丹妙药”：疗效一般、ARIA风险以及严格的筛选标准限制了它们的应用。内源性纤维化抑制剂的出现开辟了一条新的途径：支持大脑自身的抗血小板机制。目前有很多选择，从MDK结构域模拟物和稳定化合物，到在特定区域增强其活性的生物学策略。但在讨论治疗之前，需要对大型动物和人体进行严格的安全性和长期疗效测试。

这在研究阶段如何发挥作用

• 生物标志物轴：MDK 水平/定位作为淀粉样蛋白负荷快速增加风险的分层标志物（结合 PET-Aβ 和脑脊液参数）。
• 联合方法：通过 MDK 途径的“软”抗血小板背景 + 有针对性地消除现有的 Aβ（抗体）理论上可以提供加成作用。
• 结构线索：NMR/CEM 数据将为小分子/肽设计提供 MDK-Aβ 相互作用位点。

方法如何“看待”它：一点技巧

光谱三角测量非常重要，因为每种方法都捕捉到了聚集的不同方面：ThT 对原纤维 β 折叠敏感；圆二色性追踪构象转变；CEM 显示细丝形态；NMR 捕捉到复合物增大时单体信号的“消失”。在本例中，MDK 降低了 ThT 信号，改变了 CD 光谱，改变了 CEM 细丝模式，并恢复了 Aβ NMR 信号，这与聚集途径的减慢和/或改变一致。在没有 Mdk 的 5xFAD 脑中，情况正好相反：更多的 Aβ 和卫星蛋白，以及“处于边缘”的小胶质细胞。

重要限制——不要混淆“效果”和“药物”

这是一项基础性研究：试管+小鼠。它揭示了MDK在淀粉样蛋白生物学中的作用，但并未证明增加中期因子对人类的长期治疗是安全且有益的。MDK的生物学机制广泛（发育、再生、炎症），因此系统性干预可能产生不明确的后果；大脑中真正的“剂量-靶区”仍然是一个悬而未决的问题。最后，5xFAD是一种强大但特殊的淀粉样蛋白病理模型；其临床相关性尚需在其他模型和人体中得到证实。

接下来合乎逻辑的做法是什么？

• 绘制 MDK-Aβ 相互作用域并在体内测试模拟物/抗聚集肽。
• 测试大型动物脑内长期升高MDK的剂量反应和安全性。
• 将 CSF/血浆 MDK 水平与人类的 PET-Aβ 动态和认知轨迹进行比较（纵向队列）。

简要说明——三个事实

• 中期因子 (MDK) 是一种内源性蛋白质，可减弱 Aβ40/Aβ42 纤维形成，并与 AD 脑中的淀粉样丝有关。
• 5xFAD 模型中 Mdk 的敲除会导致更多的斑块、Aβ 相关蛋白质的积累和小胶质细胞的活化。
• 这是一个候选防御轴，可以开发为生物标志物和治疗方向，但在进入临床之前仍有几个测试阶段。

来源：Zaman M. 等人。Midkine减弱淀粉样β蛋白原纤维的组装和斑块形成。《自然结构与分子生物学》，2025年8月21日。DOI ：https://doi.org/10.1038/s41594-025-01657-8