创新的LifeChip生命芯片技术平台融合中医学与尖端技术,加速探索治疗严重神经退行性疾病的天然方案

 

全球人口老龄化其中一个令人担忧的趋势,是致命性神经退行性疾病,如阿尔茨海默病和帕金森病,以及失眠、抑郁和焦虑等神经系统障碍的发病率持续上升。不过,如今曙光已现。理大食品科学及营养学系生物医学讲座教授李铭源教授,获得“产学研1+”计划资助,开展从食品及其他天然来源中研发新药与营养药物的研究,旨在治疗这类严重疾病。

 

李铭源教授的研究涵盖LifeChip(生命芯片)技术平台,这一尖端平台将中医药与新一代DNA测序、人工智能驱动的化合物发现、三重五维化学分离、活体生物高通量筛选及合成生物学等前沿科技深度融合。这种高度整合的研究策略,在疾病预防与治疗领域具有巨大潜力。
 

多学科方法锁定高效疗法

李教授的研究方向广泛,涉及脑部疾病、神经退行性疾病、肿瘤学、环境健康及毒理学等领域。他尤其专注于药物研发,且善于利用他在中国南方家乡找到的天然产物与药用植物。这种多元研究视野,为多学科融合的LifeChip平台奠定了基础—— 该平台能将整个药物研发流程浓缩到几枚硬币大小的芯片上。

 

在实验室里,通常研究人员只能筛选少量候选药物,而LifeChip能实现数百种药物的自动化生产。借助这项技术,我们能更快、更精准地找到目标天然成分。我们还对芯片进行了改良, 可将细胞或生物体置于其中,直接测试药物的毒性与有效性。

~ 李铭源教授

 

帕金森病等神经退行性疾病是神经学科领域的重大难题,尽管相关研究已开展多年,但其发病机制仍未被完全破解。李铭源教授认为,新型营养素与药物可通过支持人体重要生理结构与功能,成为预防疾病、维护健康的关键,而核心在于如何精准找到这类物质。

 

“通过整合多项先进技术,LifeChip 构建了统一的研发流程,能够快速识别并验证来源于天然物质(尤其是中医药体系)的生物活性化合物。” 他解释说。
 

展现神经保护新潜力

目前,LifeChip已筛选出一种名为 益智素(Oxyphylla A,简称OPA)的候选开发物质,这种天然化合物提取自益智仁(Alpinia Oxyphylla)果实。在传统中医学中,益智仁因具有滋养脑肾、增强记忆、延缓男性生殖功能衰退、抗衰老及减轻氧化压力等 功效而被广泛关注。

 

OPA 在多种神经退行性疾病的实验模型中展现出应用潜力,尤其值得关注的是,它能通过降解 α-突触核蛋白(与帕金森病密切相关的关键蛋白) 发挥作用,这是一种全新机制。此外,该化合物还能改善线粒体功能障碍,展现出良好的神经保护效果, 有望成为多靶点治疗药物。

 

当前,李铭源教授正针对OPA这种独特的 “同类首创” 药物开展临床试验。这是神经健康领域的重要进展, 未来或可为患者提供切实可行、能改变疾病进程的治疗方案。此前,李教授团队已在动物研究中取得充分的原理验证证据,证实OPA对神经退行性疾病及相关症状具有保护与改善作用。

 

李教授表示:“实验数据显示,OPA对脑内神经元具有神经保护作用;在小鼠实验中,它还能改善帕金森病相关的行为与认知障碍。药物代谢动力学与毒理学研究结果表明,OPA生物利用度高,能穿过血脑屏障,且吸收速度快、安全性高。”
 
OPA在神经保护方面的优异表现, 使其有望成为治疗帕金森病的多靶点药物。截至目前,研究团队已在全球范围内获得六项专利,覆盖美国、欧盟、西班牙、中国、日本等国家和地区,专利内容包括OPA的治疗方法类权利要求、合成方法、治疗用途与应用。

 

除帕金森病外,天然产物及其有效成分还有望用于治疗其他神经退行性疾病。例如,OPA在实验中展现出改善阿尔茨海默病认知缺陷、及缓解神经病理变化的潜力。阿尔茨海默病是痴呆与记忆障碍的最主要原因之一。实验结果显示,OPA能降低淀粉样前体蛋白(A P P)与β-淀粉样蛋白(Aβ)的表达水平,进而减缓小鼠的认知衰退速度。
 

  综合来看,我们的研究成果为研发阿尔茨海默病治疗药物开辟了新方向。
~ 李铭源教授

 

李銘源教授

李铭源教授
• 邝美云生物医学与中医药创新教授

• 食品科学及营养学系生物医学讲座教授
• 香港理工大学-华大全球海洋资源基因组与合成生物学联合研究中心主任

 

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