這項研究的核心是一種被稱為分子伴侶介導的自噬(CMA)的細胞清洗過程，該過程會嗅出體內不需要的蛋白質並消化和回收它們。發育與分子生物學教Ana Maria Cuervo在上世紀90年代發現瞭CMA系統，她瞭解到隨著人們年齡的增長，CMA的效率會降低，於是她草擬瞭一項研究以研究CMA系統跟阿爾茨海默癥的潛在聯系。
Cuervo及其團隊的研究工作從對老鼠進行基因工程開始進而使它們缺乏CMA的興奮性大腦神經元--而這會讓老鼠它們產生一系列類似阿爾茨海默癥癥狀諸如短期記憶喪失、行走障礙。這也破壞瞭細胞調節內部蛋白質的能力，這通常帶來的後果是可溶性蛋白質變得不可溶性並容易結塊。
接下來，研究小組研究瞭等式的另一邊，即阿爾茨海默癥是如何損害CMA的功能的。研究的這一部分涉及到被認為是該疾病的一個標志的tau蛋白，該蛋白傾向於聚集在一起並形成神經纖維纏結。這些纏結被認為是導致跟疾病相關的神經退化的原因。
科學傢們通過使用經過改造的老鼠制造出tau蛋白的缺陷副本並檢測它們對海馬神經元CMA活動的影響，海馬是大腦中與記憶和學習相關的部分。跟對照組相比，這些神經元的CMA活性被發現出現瞭顯著的降低。
為瞭調查阿爾茨海默氏癥是否對人類有類似的影響，科學傢們查看瞭從已故阿爾茨海默癥患者的大腦中收集的神經元的單細胞RNA測序數據。跟對照組的健康受試者相比，這些受試者確實表現出CMA活性被抑制，並且隨著疾病的進展損害變得更大。
Cuervo博士指出：“當人們到瞭70或80歲時，CMA的活動通常會比他們年輕時減少約30%。大多數人的大腦可以彌補這種衰退。但如果再加上神經退行性疾病，對大腦神經元的正常蛋白質構成的影響可能是毀滅性的。我們的研究表明CMA缺陷跟阿爾茨海默癥病理相互作用，其極大地加速瞭疾病的進展。”
有瞭這個新知識，科學傢們開發出瞭一種藥物從而為CMA過程註入瞭新生命。正常情況下，CMA涉及伴侶蛋白，這些伴侶蛋白會跟細胞中受損和有缺陷的蛋白質結合，但為瞭消化和循環這些蛋白質，伴侶蛋白需要附著在一種叫做LAMP2A的蛋白質受體上。這一過程隨著我們年齡的增長而惡化，但該團隊開發的新藥物增加瞭這些LAMP2A受體的數量並將它們恢復到年輕水平，這意味CMA活性變大。
據瞭解，這種藥物被稱為CA，研究人員用它在兩種阿爾茨海默癥小鼠模型中通過口服進行瞭4到6個月的測試。結果顯示，兩組老鼠在記憶、抑鬱和焦慮方面都有改善，並且在實驗結束時跟健康老鼠非常相似。這種治療還改善瞭患有活動障礙的小鼠的行走能力，在兩組中，tau蛋白水平和蛋白質團塊顯著減少。
Cuervo博士表示：“重要的是，兩個模型中的動物都已經出現瞭疾病癥狀，並且在給藥之前，它們的神經元都已經被有毒蛋白質堵塞。這意味著這種藥物甚至可以在疾病的晚期幫助保持神經元功能。我們也非常興奮的是，該藥物顯著減少瞭膠質細胞增生--大腦神經元周圍細胞的炎癥和瘢痕。神經膠質瘤跟有毒蛋白質有關，其在持續和惡化神經退行性疾病中扮演著重要角色。”
據悉，研究人員已經成立瞭一傢致力於將CA開發成阿爾茨海默癥和類似疾病的臨床治療方法的公司。研究人員們雖然意識到在老鼠身上的研究的局限性，但他們發現類似過程在人類身上發揮作用的證據，這讓他們有瞭樂觀的空間。Cuervo說道：“在老鼠身上的發現並不總是適用於人類，尤其是阿爾茨海默癥。但我們在研究中發現，促進小鼠阿爾茨海默癥的細胞清潔能力下降，這也會發生在該種疾病患者身上，這讓我們感到鼓舞，這表明我們的藥物可能也對人類有效。”
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