Aβ42转基因AD果蝇的构建及在药物筛选中的运用

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种以β-淀粉样蛋白的形成和沉积为主要特征的神经退行性疾病,Aβ42被认为在AD的发病过程中起着重要的作用。果蝇是一种遗传操作简便的模式动物,利用果蝇中经典的Gal4／UAS系统,作者构建了在中枢神经系统中全神经元或运动神经元表达单拷贝或双拷贝AB42的转基因AD果蝇,并检验转基因果蝇在AD治疗药物筛选中的作用。结果显示,转基因AD果蝇寿命明显缩短且运动能力降低,而使用AD临床治疗药物安理申后,可延长AD果蝇寿命,改善AID果蝇的运动障碍。进一步的研究显示,δ阿片受体拮抗剂naltrindole给药后,也能缓解这些症状。该研究为AD治疗药物的初筛提供了一个经济便捷的工具。     

果蝇模型在研究铁代谢相关神经退行性疾病发病机制中的应用(英文)

铁代谢紊乱一直被视为是许多神经退行性疾病共同的病理特征,如阿尔茨海默氏症(Alzheimer’s disease,AD)、帕金森氏病(Parkinson’s disease,PD)以及弗里德赖希共济失调(Friedreich’s ataxia,FRDA)等均与脑铁代谢紊乱密切相关。随着分子生物学的进展,迄今为止也已经发现许多参与铁运输、储存和调控的基因与神经退行性病变的发生和发展有关,然而铁代谢紊乱在疾病发病过程中的致病机制仍不十分清楚。近年来许多研究者利用各种转基因动物模型来研究铁代谢相关神经退行性疾病的发病机制,但是啮齿类动物模型由于模型构建系统周期较长且比较复杂,从而限制了铁相关蛋白在神经退行性疾病中作用机制的研究进展。果蝇具有生活周期短暂、染色体数目少以及表型易于观察等优点,同时果蝇与人在很多基因和通路上都高度保守,且神经系统也可表现出与人相似的复杂的功能,因此被广泛地应用在铁代谢相关神经退行性疾病发病机制的研究中。果蝇还以其独特的分子遗传学优势,更容易构建缺失、插入、敲除或转基因模型,可在不同神经退行性病理情况下进行遗传学筛选铁相关的调控基因,从而为解决铁代谢紊乱在疾病发病过程中的致病机制提供更多的线索。因此在果蝇模型中发现可以中止甚至是逆转神经元退化进程的铁相关基因,以期为神经退行性疾病的研究和治疗提供策略。     

果蝇早老素基因的研究进展

果蝇早老素(Drosophila presenilin,DPS)是一种具有天冬氨酸水解酶活性的蛋白,在果蝇生长发育的各阶段都有表达,对果蝇的生长发育和调节胞内Ca2+平衡具有重要的作用。果蝇早老素功能的缺失能够导致Notch信号下降、神经元凋亡和胞质钙浓度上升,最终造成果蝇长时程记忆损伤和认识丧失。果蝇早老素的这些功能使之成为研究果蝇阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)模型最重要的着手点之一,为阐明AD的病理提供了大量有价值的信息。文章概述了DPS基因与AD相关的功能。     

CRISPR/Cas9基因编辑技术在阿尔茨海默病研究中的应用

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)是一种与基因和环境等多因素相关的神经退行性疾病,其发病机理复杂,目前也鲜有针对AD的治疗药物。CRISPR/Cas9是基于DNA重组修复原理的第三代基因编辑技术,该技术已经成功地应用于斑马鱼、啮齿类动物基因组的编辑,将其应用于AD有助于推动AD发病机理和治疗方法的研究。该文在介绍CRISPR/Cas9基因编辑技术的基础上,综述了该技术在AD病理模型构建、致病风险因素筛查、治疗靶标寻找和靶向治疗等方面的研究和应用进展。     

阿尔茨海默氏病相关蛋白质及其作用机制研究进展

蛋白质组学技术被广泛的用于阿尔茨海默氏病(AD)的研究中.本文综述了已发现的AD脑组织、外周组织和动物模型中蛋白质差异表达和翻译后修饰变化,结合生物信息学分析结果,初步阐明了参与AD发病机制的关键蛋白质及其信号通路,为深入研究AD的病理生理机制和治疗提供了依据.     

秀丽隐杆线虫模型在阿尔茨海默病研究中的应用

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种与年龄相关的神经退行性疾病,该疾病的病理特征为老年斑（SPs）和神经原纤维缠结（NFTs）的存在。目前,阿尔茨海默病患病率呈现逐年上升的趋势,寻找完全治愈或延缓阿尔茨海默症发展的有效疗法和药物迫在眉睫。秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）的基因和神经元功能与人类具有高度同源性,可作为研究阿尔茨海默病发病机制研究的较好模型。本文综述AD的发病机制假说、秀丽隐杆线虫AD模型以及线虫模型在AD治疗中的应用进展,旨在为后续研究AD提供理论参考。     

胰岛素信号通路参与阿尔兹海默症发病机制的研究进展

阿尔兹海默病(Alzheimer's Disease,AD)是一种以老年斑和神经纤维缠结为主要病理学特征的中枢神经系统退行性疾病,其发病机制极为复杂。胰岛素信号通路作为胰岛素生理作用中的主要信号传导途径,在代谢、神经保护和调节认知功能障碍等方面发挥着重要作用。研究显示AD患者常伴随着胰岛素信号通路障碍和胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)等症状的发生,提示胰岛素信号通路可能与AD的发病过程密切相关。本文以胰岛素信号通路为切入点,阐述该通路参与AD发病的可能机制,以期为预防和治疗阿尔兹海默病提供新线索。     

老年性痴呆抗体药物研究进展

老年性痴呆(Alzhimer's disease,AD)是一种渐进性神经退化性疾病,其主要表现为记忆功能衰减及识别能力障碍,同时伴有各种神经症状和行为障碍,具有非常高的发病率,目前还没有特异性治疗药物。随着世界人口老龄化,AD发病率逐年增高,成为本世纪威胁人类健康最严重的疾病之一。近年来AD的发病机理和药物研究方面都有突破性进展,尤其是制备针对β淀粉样蛋白（amyloid beta protein,Aβ）特异性抗体药物成为AD治疗极具价值的途径。本文主要对以Aβ为主的AD发病机理和针对Aβ的抗体药物的治疗机制、研究现状及进展进行综述,为进一步研发AD治疗药物提供参考。     

40 Hz光闪烁刺激对阿尔茨海默病的影响

阿尔茨海默病（AD）是一种以认知障碍为特征的神经退行性疾病，不仅严重危害患者的身体健康，还给患者家属和社会造成了沉重的负担。因此，对其发病机理和诊断治疗方法的研究具有重要意义。近年来，一种通过调控γ节律神经振荡活性的40 Hz光闪烁刺激治疗方法的研究在AD动物模型和人类患者身上取得了初步进展，有望成为将来临床治疗和预防AD的备选方案，因而得到了研究人员的广泛关注。基于此，本文在介绍针对AD的40 Hz光闪烁刺激方案的基础上，总结了其对AD模型动物和人类患者认知功能相关行为表现的影响，综述了其改善AD病理症状的神经机理研究进展。最后，探讨了该方案的局限性，并进行了展望，为今后发展针对AD等认知障碍疾病的物理疗法提供依据。     

脑铁代谢紊乱为阿尔茨海默病的治疗提供新靶点

脑铁稳态对于维持脑的正常发育和控制细胞氧化应激水平具有重要作用.大量研究已显示,脑铁稳态的失衡与阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的发病存在密切关系,但其机理尚需深入研究.本文结合本实验室的研究结果,总结了脑铁代谢失衡参与AD病变的研究进展,重点讨论了脑铁增高与AD症状及细胞损伤的关系,及负责铁摄入、储存、释放和调控的几种铁代谢关键分子在AD中的表达变化,并展望了改善脑铁水平、调节铁代谢相关分子平衡、降低氧化应激等方法作为AD治疗策略的前景.本文旨在为今后深入研究脑铁代谢及相关分子在AD病理过程中的作用,开发预防和治疗AD新药物提供参考.     

AMPA受体转运及其调控的分子机制

α-氨-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体（α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid receptors,AMPA receptors）介导中枢神经系统（CNS）绝大多数快兴奋性突触传递,在学习、记忆和认知等方面具有重要功能. 突触AMPA受体的数量、分布和亚基组成是调节突触传递强度的一个主要机制,与AMPA受体转运密切相关. 最新研究显示,异常的AMPA受体转运与阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）、脆性X综合征(fragile X syndrome, FXS)等神经疾病有关. 本文主要针对AMPA受体转运及其调控的分子机制做一综述,以期为AD、FXS等神经疾病提供新的治疗靶点和途径.     

Eph家族蛋白在阿尔茨海默症等神经精神疾病中的作用

促红细胞生成素产生肝细胞(erythropoietin-producing hepatomocellular, Eph)受体是受体酪氨酸激酶家族中数量最多的成员。Eph受体与其配体肝配蛋白(Eph receptor-interacting proteins, ephrin)被统称为Eph家族蛋白,通过独特的双向信号传递在调控正常学习和记忆中扮演重要角色。近年大量的研究发现,Eph家族蛋白在多种神经精神疾病中发挥复杂而又重要的作用,主要是通过改变突触效能,参与神经元形态发生和调控基因表达等方式影响上述疾病的进程。然而,目前靶向Eph家族蛋白对阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease, AD)、焦虑症及恐惧症等疾病进行治疗的研究却为数甚微。同时,单纯以β样淀粉蛋白为靶点的抗AD药物开发均遭遇瓶颈。因此,探索Eph家族蛋白在上述疾病中的具体作用变得十分迫切。本文综述了Eph家族蛋白在AD、焦虑症和恐惧症中的最新研究进展,旨在为靶向Eph家族蛋白治疗相关疾病提供新的思路。     

从肠道菌群角度认识阿尔茨海默病的潜在发病机制

过去10年中,人们逐渐认识到肠道微生物群的多样性及菌群平衡在维护宿主健康中发挥的作用。肠道微生物及其代谢产物通过一系列的生化、免疫和生理功能环节与宿主进行交流,从而影响宿主的稳态和健康。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种复杂的神经退行性疾病,其易感性和发展过程受年龄、遗传和表观遗传等因素的影响。研究发现,肠道微生物群的紊乱(组成改变和易位)与神经系统疾病(AD)有关,胃肠道通过肠脑轴与中枢神经系统进行沟通,包括对神经的直接作用、内分泌途径和免疫调控方式。动物模型、粪便菌群移植及益生菌干预为肠道菌群与AD的相关性提供了证据。外漏的细菌代谢产物可能直接损害神经元功能,也可能诱发神经炎症,促进AD的发病。本文主要综述了肠道微生物群与AD的关联和作用机制,以期为通过改善肠道菌群结构预防AD的可能干预措施提供依据。     

Tau蛋白寡聚体与阿尔茨海默病

阿尔茨海默病（AD）是严重影响老年人健康的一种神经退行性疾病。AD主要两个病理特征是tau蛋白组成的神经原纤维缠结和β淀粉样蛋白组成的Aβ斑块。Tau蛋白是目前研究AD机制和防治药物的一个重要靶点。Tau蛋白的寡聚体形式被认为是最具神经毒性的,并且其能在神经元之间传播,诱导胞内的正常tau蛋白聚集。本综述结合近年来的文献报道,对tau寡聚体的制备手段、形成机理、神经毒性、传播机制以及治疗前景等方面做了系统总结和讨论,为人们深入认识tau寡聚体提供参考。     

Age-dependent usage of double-strand-break repair pathways

A DNA double-strand break (DSB) can be repaired by any of several alternative and competing mechanisms. The repaired sequences often differ from the original depending on which mechanism was used so that the cell's "choice" of repair mechanism can have profound genetic consequences. DSBs can accumulate with age , and human diseases that mimic some of the effects of aging, such as increased susceptibility to cancer, are associated with certain defects in DSB repair . The premeiotic germ cells of Drosophila provide a useful model for exploration of the connection between aging and DNA repair because these cells are subject to mortality and other age-related changes , and their DNA repair process is easily quantified. We used Rr3, a repair reporter system in Drosophila, to show that the relative usage of DSB repair mechanisms can change substantially as an organism ages. Homologous repair increased linearly in the male germline from 14% in young individuals to more than 60% in old ones, whereas two other pathways showed a corresponding decrease. Furthermore, the proportion of longer conversion tracts (>156 bp) also increased nearly 2-fold as the flies aged. These findings are relevant to the more general question of how DNA damage and repair are related to aging.     

运动与阿尔茨海默病：基于Tau蛋白翻译后修饰视角的研究述评

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种与年龄有关的神经退行性疾病,严重危害老年人的身心健康,给社会带来巨大的经济压力。但目前其发病机制尚不完全明确,临床仍无根治的有效方法。Tau蛋白是一种微管相关蛋白质,能够参与维持微管相关结构稳定,具有可溶性且不会聚集。在AD病理状态下,病人脑内Tau蛋白结构和功能异常。异常的Tau蛋白聚集成不可溶的神经纤维缠结,损害微管运输能力,导致病人认知功能障碍。Tau蛋白结构和功能的改变是由多种翻译后修饰过程来调控的,即将特定的化学修饰基团与Tau蛋白N-端或C-端结合,直接改变蛋白质的性质和功能。AD病人脑内Tau蛋白的磷酸化、糖基化、乙酰化及SUMO化等多种翻译后修饰异常,与Tau蛋白的降解和毒性物质的聚集密切相关。本文综述近年来的研究后发现,运动可以通过改善Tau蛋白翻译后的某些异常修饰来预防和改善AD,主要作用方式如下：(1）运动可通过抑制GSK 3β和MAPK等蛋白激酶活性来抑制Tau蛋白的过度磷酸化,可能通过上调PP2A活性来促进Tau蛋白去磷酸化;(2）运动可通过提高GLUT1和GLUT3蛋白质水平,可能通过调节OGA和OGT活性平衡,提高蛋白质O-GlcNAc糖基化水平;(3）运动可能通过AMPK/mTORC1途径抑制p300以及激活SIRT1,降低Tau蛋白乙酰化水平;同时运动还可能通过抑制HDAC6,改善Tau蛋白KXGS基序异常乙酰化程度;(4）运动可能通过调节磷酸化与SUMO化共定位点,改善Tau蛋白异常SUMO化水平。     

果蝇微小RNA及其在衰老过程中的作用

微小RNA（microRNA, miRNA）是一类长度在22 nt左右的内源非编码小RNA,广泛存在于动物、植物、病毒等多种有机体中,是机体正常衰老与疾病的重要调控因子。本文对果蝇不同生长时期miRNA的表达模式、主要衰老相关信号通路以及与衰老相关的miRNA进行了综述。在果蝇的不同发育时期均有特定的miRNA发挥重要作用,其表达模式与功能相关;miRNA参与了主要衰老分子信号通路的调控,如胰岛素/胰岛素样生长因子（IIS）通路和雷帕霉素靶蛋白（TOR）通路。研究表明,miRNA通过调控衰老相关信号通路中的靶基因,进而促进或延缓果蝇衰老,如miR-34, miR-8, miR-14, miR let7和miR-277等。因此,研究参与衰老调控的miRNA,为阐明衰老机制及抗衰老药物的设计奠定了基础。     

CREB信号通路在神经系统中的调控及功能

cAMP应答元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)在神经元生成、突触可塑性及学习记忆等方面都具有重要的调节作用,这使得与CREB信号通路相关的分子成为较受关注的神经系统疾病干预的药物靶点.本文概述了CREB的基本构成、相关信号通路、其目的基因表达调控及其在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)中的作用.     

The influence of skeletal muscle on systemic aging and lifespan

Epidemiological studies in humans suggest that skeletal muscle aging is a risk factor for the development of several age‐related diseases such as metabolic syndrome, cancer, Alzheimer's and Parkinson's disease. Here, we review recent studies in mammals and Drosophila highlighting how nutrient‐ and stress‐sensing in skeletal muscle can influence lifespan and overall aging of the organism. In addition to exercise and indirect effects of muscle metabolism, growing evidence suggests that muscle‐derived growth factors and cytokines, known as myokines, modulate systemic physiology. Myokines may influence the progression of age‐related diseases and contribute to the intertissue communication that underlies systemic aging.