胰岛素降解酶在阿尔茨海默病发病机制中的研究进展

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种以进行性认知功能减退为特征的神经退行性疾病。发病的确切机制尚未完全清楚。目前认为胰岛素抵抗与胰岛素信号系统受损是加速AD发病的危险因素,胰岛素降解酶（insulin-degrading enzyme,IDE）在糖代谢异常促使AD发病的过程中发挥重要的作用。除调节β淀粉样蛋白降解和清除之外,还可能通过调节tau蛋白磷酸化水平,协同载脂蛋白Ee4（ApoEe4）及影响胰岛素信号传导等参与AD的发病机制。本文就IDE生物学特性及在AD发病机制中的作用作一综述。     

NOX介导氧化应激与阿尔兹海默病研究进展

阿尔兹海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种增龄性进行性发展的神经退行性疾病,以记忆水平下降、认知功能衰退,并伴有神经精神症状和行为障碍为主要特点的临床综合特征.尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(NADPH oxidase,NOX)是机体促成活性氧生成的主要酶类之一,由7种亚型(NOX1、NOX2...     

阿尔兹海默病中DNA甲基化对β-淀粉样蛋白的影响

DNA甲基化是最常见也是目前研究得最成熟的表观遗传机制,近年来其在阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)等神经系统退行性疾病中的作用逐渐受到研究者的关注。β-淀粉样蛋白(Beta-amyloid,Aβ)变性聚集与AD的主要病理特征——老年斑(Senile plaques,SP)的形成密切相关。同时,它还能诱导细胞凋亡、激发炎症级联反应、产生氧化应激、导致线粒体功能障碍等,从而加剧AD的病理过程。研究表明,DNA甲基化在Aβ生成、清除及毒性相关基因的调控中发挥着重要作用。由于DNA甲基化的可逆性,深入探究DNA甲基化在AD发生、发展中的作用,可能为AD的治疗带来曙光。文章综述了AD中DNA甲基化对Aβ的影响,进一步阐释了AD发病的表观遗传学机制,为AD的表观遗传学治疗提供了理论基础。     

阿尔兹海默病中tau蛋白磷酸化调节

细胞内高度磷酸化tau蛋白形成的神经纤维缠结是阿尔兹海默病的主要病理特征之一。过度磷酸化的tau蛋白将引起细胞内微管的紊乱,从而造成神经元突触连接的丢失。Tau蛋白的磷酸化受到多种因素的影响,这些因素的失常将会导致tau蛋白的异常磷酸化。Tau蛋白的基本功能和结构、翻译后的主要修饰以及蛋白激酶和磷酸酯酶的调节,在阿尔兹海默病理以及预防治疗中发挥重要作用。     

β淀粉样肽在阿尔兹海默病中作用的逐步认识

阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)是老年痴呆症中最常见的一种疾病,其特征性病理变化之一是大脑内淀粉样斑块积累。自从淀粉样斑块的主要成分被发现是β淀粉样肽(Aβ)后,大量研究表明,Aβ积累在AD的大脑病理变化和认知障碍中起重要作用。在AD大脑中,Aβ以可溶和不可溶的聚合形式在细胞内外积累。介绍了Aβ积累在AD中起重要作用的依据,人们对于不同聚合形式的Aβ和细胞内外积累的Aβ在AD中的作用的认识过程和存在的问题。     

囊泡谷氨酸转运体在阿尔兹海默病发病机制中的作用

阿尔兹海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种多因素复杂性神经退行性疾病,β淀粉样蛋白（pamyloid,AB）级联假说和谷氨酸兴奋性毒性是其重要的发病机制。囊泡谷氨酸转运体（vesicularglutamate transporters,VGLUTs）可特异性地将神经元内的谷氨酸转移入突触囊泡,且一个独立功能单位的VGLUT对于完成一个囊泡的填充是必要和充分的,没有VGLUT的突触囊泡中就没有谷氨酸（glutamate,Glul,VGLUT在一定程度上决定了释放进突触间隙Glu的量,是谷氨酸能突触传递的关键因子。在AD中Aβ增多聚集,VGLUTs表达减低,且VGLUTs转运Glu和Glu的囊泡释放与淀粉样前体蛋白（amyloid precursor protein,APP）代谢和A13的释放在突触囊泡的循环中存在行为平行性和共定位。胞外AB的增加可增强囊泡的释放几率,而Glu引起的突触活性增加亦可增加胞外A[3的浓度。APP／Aβ与谷氨酸能系统之间相互影响导致AD的发生,VGLUTs可能在其中发挥重要作用,被认为是治疗AD的潜在的药物靶点和预警标志物。     

β淀粉样蛋白的分泌酶与阿尔采末病的治疗

β淀粉样蛋白(Aβ)级联反应在阿尔采末病(AD)发病过程中起主要作用,Aβ由分泌酶中的β和γ分泌酶水解β淀粉样蛋白前体蛋白(APP)而来。本文综述了参与APP水解的三种分泌酶(α、β和γ)的发现、研究进展及其在调节β淀粉样蛋白过程中的作用。选择性地激活α分泌薄或抑制β和γ分泌酶格减少Aβ产生,为AD治疗提供新的研究思路,以分泌酶为靶点可能成为治疗AD的理想途径。     

与阿尔兹海默症相关的G 蛋白偶联受体研究进展

G蛋白偶联受体(GPCRs)在大脑信号传递中至关重要,而在阿尔兹海默症(AD)中,G蛋白偶联受体通过调控α-、β-及γ-分泌酶分泌、淀粉样前体蛋白(APP)生成及β-淀粉样蛋白(Aβ)降解,直接影响β-淀粉样蛋白在神经系统信号级联反应;另外,阿尔兹海默症中β-淀粉样蛋白的生成可以扰乱G蛋白偶联受体功能.因此,阐明G蛋白偶联受体与阿尔兹海默症发病之间的关联有助于开发以G蛋白偶联受体为靶点的阿尔兹海默症治疗药物.     

鼠源胰岛素降解酶的原核表达及活性检测

胰岛素降解酶是维持体内糖代谢平衡和蛋白质稳态的关键蛋白质,也是2型糖尿病及阿尔茨海默病临床药物的重要靶点.本研究构建了野生型鼠源胰岛素降解酶的大肠杆菌ppSUMO表达系统,并完成了鼠源胰岛素降解酶的表达纯化及功能测定.采用ppSUMO表达系统得到的融合蛋白具有组蛋白标签和ULP1酶切位点,通过ULP1酶对亲和纯化得到的...     

Aβ中枢及外周清除机制

β淀粉样蛋白(amyloid-βpeptide,Aβ)沉积是阿尔兹海默病(Alzheimer's disease,AD)的病理特征之一。Aβ在体内的清除途径包括:蛋白酶的降解作用、细胞的清除作用、血脑屏障的转运作用、脑脊液和组织间液淋巴引流作用和外周细胞及组织的清除作用。结合最新进展,本文综述了Aβ在中枢和外周的清除机制。     

二维纳米材料抗β-淀粉样蛋白治疗阿尔茨海默病

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是一种老年人群中高发的进行性神经退行性疾病。β-淀粉样蛋白（β-amyloid,Aβ）假说是目前科学界广泛支持的AD发病机制。清除Aβ、阻止Aβ聚集和解聚Aβ纤维的策略有望给AD的治疗提供有效途径。然而,目前已报道的抗Aβ治疗AD的药物存在的诸多缺点,限制了其临床应用。随着纳米技术的飞速发展,二维纳米材料在医学上的应用逐渐受到研究人员的关注。二维纳米材料不仅理化特性优异,而且生物相容性良好,还易于穿越细胞膜及血脑屏障。近年来研究发现,多种二维纳米材料能通过分子间相互作用力、近红外光热效应、光催化氧化、Cu2 +螯合以及药物负载等机制来抑制Aβ聚集,或使Aβ纤维解聚,在治疗AD方面有着很大的潜力。本文将围绕石墨烯和类石墨烯二维纳米材料,例如二硫化钼、石墨相氮化碳、黑磷等用于抗Aβ治疗AD方面的研究进行综述。     

稳定表达Aβ特异性单链抗体的哺乳动物细胞株构建和功能研究

构建可以稳定表达Aβ特异性单链抗体(scFv)的哺乳动物细胞株。应用重叠延伸PCR的方法,以前期建立的Aβ特异性单克隆抗体(A8)的轻、重链可变区基因为模板,构建scFv的基因片段,通过(G_4S)_3或p2A两种不同的连接肽(Linker)序列,拼接得到多种形式的scFv基因片段,用于构建真核表达载体。利用脂质体分别转染人宫颈癌细胞(Hela)和中国仓鼠卵巢细胞(CHO),Western blot鉴定scFv的表达情况;以潮霉素筛选获得稳定表达抗Aβ的scFv细胞株,以间接ELISA和斑点印迹分析所得scFv的抗原识别能力;采用体外细胞实验,在超微病理水平分析所得scFv的细胞保护作用。结果:成功构建了Aβ特异性scFv的3个真核表达载体pSecTag2/HygroA-VL-(G_4S)_3-VH、pSecTag2/HygroA-VH-(G_4S)_3-VL和pSecTag2/HygroA-VL-p2A-VH,获得了2株稳定表达Aβ特异性scFv的细胞株Hela-VL-p2A-VH和CHO-VL-(G_4S)_3-VH。Western blot结果表明了相应scFv的正确表达,间接ELISA和斑点印迹结果表明所分泌的细胞上清具有Aβ抗原识别能力,体外实验显示其具有阻断和抑制Aβ寡聚体细胞毒性的作用。稳定表达Aβ特异性单链抗体的细胞株有助于AD免疫治疗基础研究的进一步开展。     

模型膜实验方法在β淀粉样蛋白与细胞膜间相互作用中的应用与改进

β淀粉样蛋白(amyloid β peptide,Aβ)与细胞膜间的相互作用很可能是阿尔茨海默症病(Alzheimer disease, AD)重要的风险因素。模型膜研究方法在该领域的应用和更新持续至今,但仍存在一些问题有待解决,例如,Aβ插膜后聚集状态与Aβ融合到脂质体膜聚集状态的差异,Aβ插膜后形成微通道的时间及与磷脂成分的关系等。本文试图解析这两个问题,同时,系统地总结出常用的和更新的模型膜研究方法,这些方法包括单层膜插膜及电镜样品的制备,脂质体制备方法的改进,脂质体膜上Aβ42经过高盐及酸清洗后的Western 印迹检测,ANTS-DPX研究脂质体泄漏等。研究结果显示：(1)胞外及膜内Aβ42单体与脂质体膜作用后的聚集状态存在差异,Aβ42单体插膜后更容易聚集成纤维,而膜内融合的Aβ42呈现寡聚体形式;(2) Sepharose CL-4B柱过滤比微型挤出器制备的脂质体更加均一分散;(3)Aβ42在膜上形成微通道很可能是一个缓慢的过程,且与脂质体的磷脂种类相关。这些方法为Aβ42与细胞膜的相互作用提供了实用的研究手段,同时也为其他膜蛋白质与细胞膜的相互作用提供了可以借鉴的办法。研究结果使β淀粉样蛋白代谢过程更加清晰。     

模型膜实验方法在β淀粉样蛋白与细胞膜间相互作用中的应用与改进

β淀粉样蛋白(amyloid β peptide,Aβ)与细胞膜间的相互作用很可能是阿尔茨海默症病(Alzheimer disease, AD)重要的风险因素。模型膜研究方法在该领域的应用和更新持续至今,但仍存在一些问题有待解决,例如,Aβ插膜后聚集状态与Aβ融合到脂质体膜聚集状态的差异,Aβ插膜后形成微通道的时间及与磷脂成分的关系等。本文试图解析这两个问题,同时,系统地总结出常用的和更新的模型膜研究方法,这些方法包括单层膜插膜及电镜样品的制备,脂质体制备方法的改进,脂质体膜上Aβ42经过高盐及酸清洗后的Western 印迹检测,ANTS-DPX研究脂质体泄漏等。研究结果显示：(1)胞外及膜内Aβ42单体与脂质体膜作用后的聚集状态存在差异,Aβ42单体插膜后更容易聚集成纤维,而膜内融合的Aβ42呈现寡聚体形式;(2) Sepharose CL-4B柱过滤比微型挤出器制备的脂质体更加均一分散;(3)Aβ42在膜上形成微通道很可能是一个缓慢的过程,且与脂质体的磷脂种类相关。这些方法为Aβ42与细胞膜的相互作用提供了实用的研究手段,同时也为其他膜蛋白质与细胞膜的相互作用提供了可以借鉴的办法。研究结果使β淀粉样蛋白代谢过程更加清晰。     

阿尔茨海默病中β淀粉样蛋白的生成及清除的调节

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是一种慢性退行性神经系统疾病,临床主要表现为进行性认知能力下降、记忆力衰退、人格改变等。AD的标志性病理特征包括脑细胞外β淀粉样蛋白（β-amyloid protein,Aβ）沉积形成老年斑、细胞内神经纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFT)、神经炎症增加以及神经元凋亡。β淀粉样蛋白主要在神经元产生,是淀粉样前体蛋白经过一系列酶解反应生成的由39～42个氨基酸组成的多肽,调节Aβ的生成和清除能够有效延缓甚至逆转阿尔茨海默病的进程,因而具有重大的研究价值。β-分泌酶（β-site APP cleaving enzyme 1,BACE1）为Aβ产生过程中的关键酶,其含量及活性的改变均能影响Aβ产生,在阿尔茨海默病的发生发展中发挥至关重要的作用;老年斑周围炎性细胞的聚集提示,AD与神经炎症高度相关,神经炎症相关细胞能够参与Aβ的清除,多种炎性因子也能调节Aβ的生成;非编码RNA虽很少直接参与Aβ的产生、沉积和清除,但其可以通过多种途径调节Aβ的产生。本文从β淀粉样蛋白生成及清除的机制着手,重点阐述了BACE1、神经炎症、非编码RNA对Aβ调控的重要作用,以期为AD发病机制的进一步研究提供思路,并对阿尔茨海默病早期干预及治疗提供理论参考。     

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。     

Amyloid Beta Peptide Processing,Insulin Degrading Enzyme,and Butyrylcholinesterase

Amyloid beta peptide implicated in Alzheimers disease is cleaved by insulin degrading enzyme (IDE). Abnormal cholinesterases similar to butyrylcholinesterase (BChE) are found in Alzheimer brain. The similarities between IDE and BChE (which is known to have an arylacylamidase and a metallocarboxypeptidase-like activity) such as their zinc metalloenzyme nature, their localization in glia and their ability to bind amyloid peptide in Alzheimers disease raise interesting questions.     

谷氧还蛋白rbGrx可延缓CL4176秀丽隐杆线虫中β淀粉样蛋白诱导的毒性

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种与衰老相关的神经退行性疾病,其中β-淀粉样蛋白（β-amyloid,Aβ）诱导的细胞毒性被认为是其发病的主要原因。本文以Aβ转基因秀丽隐杆线虫CL4176为模型,研究了重组荞麦谷氧还蛋白（recombinant buckwheat glutaredoxin, rbGrx）对Aβ诱导的毒性和氧化应激的影响。结果显示,4 μmol/L rbGrx可以延长CL4176线虫平均寿命达20%左右,并增加衰老虫体运动能力约43.6%,延迟产卵高峰期1 d,同时可以有效延缓Aβ毒性诱导的瘫痪表型。进一步研究发现,在正常条件和Aβ诱导毒性时,rbGrx均能降低CL4176线虫体内活性氧（reactive oxygen species,ROS）水平,并上调SOD活性和GSH含量。另外,rbGrx下调Aβ mRNA水平44.1％,减少Aβ沉积量,并且明显上调热激因子1 hsf-1（2.01倍）和hsp-16.2（2.65倍）mRNA表达水平。这表明,rbGrx通过降低CL4176线虫体内的ROS水平和上调热激蛋白质的转录表达水平,降低CL4176秀丽隐杆线虫中Aβ诱导的毒性。结果提示,rbGrx可能具有预防AD的潜力。     

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。     

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。