淀粉样β蛋白的微生物表达及其在抑制剂筛选中的应用

淀粉样β蛋白质(Amyloid-βprotein, Aβ)的错误折叠和聚集形成多种形式的毒性各异的聚集体是阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease, AD)发生和发展的主要原因之一。研究Aβ的错误折叠和聚集机制及开发高效的抑制剂对AD的治疗至关重要。上述研究均需要大量的高纯度Aβ,而基于基因工程技术的重组蛋白质生产是获得Aβ及其突变体的常用工具。基于近年来Aβ微生物表达相关领域取得的进展,结合作者的相关研究,介绍了Aβ的微生物表达和纯化以及体内聚集抑制剂筛选系统的构建及使用,并讨论其优点和局限性,为淀粉样蛋白沉积疾病的分子机理和抑制剂开发的相关研究提供理论依据和技术支撑。     

β淀粉样蛋白聚集-解聚机制研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种严重的神经退行性疾病,在全球范围内发病成上升趋势。淀粉样蛋白级联假说是AD发病机制的重要学说之一,同时也为AD的预防和治疗提供了研究方向。在该假说中,主要认为大脑内的淀粉样蛋白的错误折叠和聚集是导致AD的核心因素,相关的研究是AD研究领域的热点问题。本文将就Aβ的聚集-解聚机制等问题进行阐述,旨在对现有的研究状况和进展进行总结。     

脂筏在阿尔茨海默症中的作用

脂筏(lipid raft)是细胞膜中富含胆固醇的功能性微区,在信号转导、物质运输等方面发挥着重要作用。大量证据显示脂筏与阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)的致病机理密切相关。β-淀粉样肽(amyloidβ-peptide,Aβ)的异常代谢和聚集可能是AD的致病主因,而脂筏不但是Aβ产生的主要场所,还能调节Aβ的聚集行为及神经毒性,因而在AD的病理过程中扮演着关键角色。     

β-淀粉样蛋白清除障碍在阿尔兹海默症发病中的作用

阿尔兹海默症(Alzheimer's disease,AD)是以认知功能受损和记忆障碍为主要临床特征的神经退行性疾病,其病因复杂,缺乏有效的诊断、治疗和预防手段。β-淀粉样蛋白(amyloidβ-protein,Aβ)是含有39～43个氨基酸的多肽,由淀粉样前体蛋白加工产生并分泌至脑组织间液(interstitial fluid,ISF)。Aβ在脑细胞外间隙(extracellular space,ECS)内聚集是AD形成和发展的关键因素,也是AD的特征之一。Aβ清除功能障碍将导致Aβ在特定脑区内聚集,其神经毒性造成突触损伤和神经元死亡,从而导致了AD的发生。本文综述了目前对于AD中脑内Aβ清除障碍的研究进展,力图为AD的预防和治疗提供一个新的研究方向。     

不同聚集状态的Aβ寡聚体在阿尔茨海默病发生中的作用机制研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种以智力损害和认知障碍为主要临床表现的神经退行性疾病.AD的发病因素和发病机制十分复杂,国际上对AD多年的研究提出几种假说,其中以β淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)为AD主要致病因子的Aβ假说一直占据重要地位.Aβ可以分为单体、寡聚体和纤维状Aβ,其中寡聚体Aβ是导致AD中认知功能障碍和神经退变的主要因素.Aβ寡聚体又可以细分为不同的聚集状态,不同聚集状态的Aβ寡聚体在AD发生发展过程中起到的作用不同.本文主要综述几种不同聚集状态的寡聚体在AD发病中的作用及机制.     

β-分泌酶抑制剂的筛选方法及其天然来源的研究进展

β-淀粉样蛋白(Aβ)的聚集是目前公认的导致阿尔茨海默病(AD)发病的关键因素,而β-分泌酶(BACE1)是将大脑中的淀粉样β-蛋白前体(APP)转化成Aβ的第一个蛋白酶,也是Aβ产生的限速酶。因此,对BACE1的抑制是有效治疗AD的策略之一。本文阐述了目前可用于β-分泌酶抑制剂筛选的荧光法、可见光比色法和酵母细胞筛选模型的原理和特点,并对来源于植物、微生物、动物的天然β-分泌酶抑制剂的研究进展进行了综述,为更多活性更强、毒副作用更小的抗AD天然产物先导化合物的发现和结构优化提供了借鉴和启示。     

转甲状腺素蛋白抑制β淀粉样蛋白聚集的分子机制研究

目的 转甲状腺素蛋白（transthyretin, TTR）对阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）具有神经保护作用,这种保护作用表现在TTR能抑制β淀粉样蛋白（amyloid beta protein,Aβ）的病理性聚集。本工作将从分子层面上探究TTR与Aβ的作用机制,揭示TTR对AD的神经保护作用。方法 蛋白质-蛋白质对接用于探究不同结构形式的TTR与Aβ的作用模式,并运用分子动力学模拟方法来探究二者相互作用的动态过程。结果 TTR四聚体及单体均能与Aβ单体作用,TTR四聚体的甲状腺素结合通道是Aβ单体的主要结合部位。此外,TTR四聚体的EF螺旋、EF loop同样能够结合Aβ单体。当TTR四聚体解离后,TTR单体的内部片层疏水部位暴露,该部位对Aβ单体具有较强的亲和力。TTR与Aβ聚集体作用,由于TTR单体与Aβ聚集体均为富含β折叠的结构,使得二者能够共聚集形成聚合度更高的聚集体,从而降低Aβ聚集体的细胞毒性。结论 TTR四聚体和单体通过“扣押”Aβ单体来抑制Aβ的聚集,TTR单体与Aβ聚集体形成高聚合度复合物来降低Aβ聚集体的细胞毒性。本工作为基于TTR...     

β-分泌酶抑制剂研究进展

阿尔兹海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种退行性的神经性疾病,其主要病理特征为β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)的异常聚集及tau蛋白的过度磷酸化。研究发现,β-分泌酶上调在Aβ沉积发生发展过程中具有重要作用。抑制β-分泌酶活性有可能减少淀粉样病变,从而延缓AD病理发生。现结合AD的发病机制对β-分泌酶的特点及β-分泌酶抑制剂的研究进展进行综述。     

β-淀粉样前体蛋白裂解途径及截断型β-淀粉样蛋白对阿尔茨海默病的影响

阿尔茨海默病(Alzheimer disease’s, AD)是以老年斑(senile plaques, SPs)、神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles, NFTs)等为主要病理特征的神经退行性疾病。β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein, Aβ)在神经元胞外聚集形成老年斑,是引起AD的关键因素。过量Aβ的产生来源于β-淀粉样前体蛋白(β-amyloid precursor protein, APP)裂解途径的异常。因此,探究APP在AD的发病过程中裂解途径及Aβ的产生机制具有重要意义。目前,很多药物研究以减少和清除老年斑为目的,但是老年斑的形成是由全长Aβ和多种截断型Aβ共同作用的结果,并且其对SPs形成的影响作用机制尚未完全明确。本文就APP裂解途径及截断型Aβ的产生机制进行综述,以期为AD的研究提供理论依据。     

氧化应激与阿尔茨海默病

阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)是一种多病因神经退行性疾病,以β-淀粉样蛋白(Aβ)聚集沉积引起的老年斑(senile plaque,SP),聚集的磷酸化微管稳定蛋白质(tau)引起的细胞内神经原纤维缠结(neurofibrillary tangle,NFT)为主要病理特征。活性氧(ROS)和活性氮(RNS)的增加引起的氧化应激和抗氧化防御酶功能丧失在AD形成中具有重要作用。综述近年来这方面的研究进展,着重总结了AD中的生物大分子(脂质、蛋白质和核酸)氧化以及Aβ和金属离子(铁、铜和锌等)动态平衡紊乱诱导的氧化应激与AD的关系,同时介绍了AD中氧化应激相关的信号转导,旨在对今后这方面的研究及预防和治疗AD提供帮助。     

β-淀粉样蛋白-血红素复合物和蛋白质酪氨酸硝化及其与阿尔茨海默症的关系

β-淀粉样蛋白(Amyloid-β,Aβ)是阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)病人大脑中淀粉样斑块的主要组成部分。β-淀粉样蛋白级联假说指出,Aβ在脑实质的沉积是最终导致阿尔茨海默症的一个关键步骤。目前的大量研究表明,相对于高度聚集的Aβ,可溶性的Aβ低聚物可能与认知功能障碍的关联性更强。血红素(heme)的代谢在AD患者大脑中发生了改变。近来发现heme可与Aβ结合,形成一个复合物Aβ-heme,该复合物拥有显著高于heme的过氧化物酶活性,具有比heme更强的催化蛋白质酪氨酸硝化的能力。这个结果提示,Aβ-heme可能是联系Aβ与AD中大量蛋白质发生硝化的关键分子。同时,Aβ与heme的结合改变了heme催化蛋白质硝化的位点选择性。这些研究对于阐明Aβ和heme在体内可能的生理作用具有重要意义。     

阿尔茨海默病Aβ构象转变机制研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种以神经系统退行性变为特征的"构象病",淀粉样蛋白Aβ聚集形成富含β折叠的肽类聚合物是其发病机制的核心.不同构象的Aβ肽成分除分子量、溶解性、二级结构等基本性质不同之外,尚有免疫原性、神经细胞毒性等生物学功能的差别.由Aβ构象转变引起的空间结构差异,影响其与生物膜、受体等结合蛋白之间的相互作用,通过不同途径关联到线粒体损伤、神经突触功能异常、早期认知障碍、神经元丢失等病理效应.本文综述了Aβ动态结构特征、Aβ构象转变与神经毒性作用的关系、抑制Aβ构象转变的靶点等,以期为明确构象在AD发病机制中的作用乃至"构象病"的共同机制研究提供新的思路.     

锌离子参与阿尔茨海默病Aβ老年斑形成的形态学证据

目的研究锌离子在阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease,AD)患者尸检大脑内的分布,为探讨锌离子参与ADβ-淀粉样蛋白(-βamyloid,Aβ)老年斑形成提供形态学证据。方法应用浸入式锌金属自显影术检测AD患者大脑内的锌离子。结果金属自显影阳性反应产物主要定位于AD患者的大脑皮质的Aβ老年斑内,在神经原纤维缠结(neuro-fibrillary tangles,NFT)和血管壁及其周围也可以见到呈棕黑色的金属自显影阳性反应产物。结论AD患者大脑皮质Aβ老年斑和NFT等处聚集大量锌离子,提示锌离子可能在AD的病理生理过程中起重要作用,即参与Aβ老年斑和NFT的形成。     

长链/极长链饱和脂肪酸与阿尔茨海默病

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是老年人常见的神经系统退行性疾病,病因复杂。近年研究发现, AD患者脑中有长链/极长链饱和脂肪酸沉积,且富含饱和脂肪酸的饮食会增加AD的发病风险;将长链/极长链饱和脂肪酸直接给予神经细胞,能够增加细胞中AD特征性分子β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein, Aβ)的水平。这些结果都提示,长链/极长链饱和脂肪酸与AD的发生发展密切相关。本文综述了长链/极长链饱和脂肪酸与AD的关系及其在Aβ生成和聚集中的作用,重点阐述了这些脂肪酸导致Aβ生成的分子机制,以加深对AD病因和发病机制的认识。     

促进β-淀粉样肽聚集为目标的阿尔茨海默病治疗新策略探讨

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种具有复杂病理学特征的老年失智症.淀粉样蛋白级联假说与寡聚体毒性假说在解释AD病理机制方面占据主导地位. AD患者数量庞大,但目前尚未发现治疗AD的有效疗法,多数药物在Ⅲ期临床试验的结果不够理想.本文对影响β-淀粉样肽(β-amyloid, Aβ)聚集的国内外相关研究进展进行总结,并阐述小分子化合物加速Aβ纤维形成过程的可能机理.这一过程与传统疗法相悖却在动物模型中取得了相当好的疗效,意味着促进Aβ聚集可能成为AD治疗的新策略,为新药开发指明了新方向.     

β淀粉样肽在阿尔茨海默症发病中的分子机制

作为老年性痴呆的主要类型,阿尔茨海默症(AD)的病理特征包括大脑局部,尤其是海马和皮层神经元退行性变化,细胞内神经原纤维缠结和细胞外老年斑沉淀,其中老年斑的主要毒性成分为β-淀粉样肽(Aβ).随着对AD研究的深入,关于疾病发生的Aβ假说得到了深入的发展,越来越多的证据显示Aβ可能是AD发生的原发性病理因子.Aβ假说认为,AD是一种由于基因缺陷直接或间接改变淀粉样前蛋白(APP)表达或蛋白酶解过程,从而影响Aβ聚集稳定性的病理综合征,Aβ产生和清除之间的平衡逐渐改变,聚集态的Aβ累积引发连串的复杂反应,包括突触/突起的变化,Tau蛋白磷酸化,递质丢失,神经胶质增生和炎症反应等,最终出现神经元功能失调,死亡,斑块形成,神经原纤维缠积等病理现象.但Aβ究竟是通过什么样的分子途径引发AD的,Aβ作用的部位在哪里,Aβ毒性与其聚集状态的关系等等问题都还未能完全揭示.结合近年来实验室的研究结果和体会,综述了Aβ最新的研究进展.     

环路失稳-老年痴呆症癫痫样症状发生机制研究进展

β-淀粉样蛋白(amyloid-β,Aβ)聚集是阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)的典型病理特征之一。虽然病理水平的Aβ对兴奋性突触功能起抑制作用,但Aβ对抑制性中间神经元的抑制作用使局部神经网络发生兴奋与抑制的不平衡,从而产生自发性癫痫样活动。AD早期对兴奋性神经元的去抑制作用很可能是针对Aβ引起的兴奋性突触功能降低的一个代偿机制。试从环路失衡的角度对AD及其癫痫症状的发病机制进行综述,并讨论通过调节神经网络的兴奋性治疗AD的新思路。     

综述:靶向淀粉样蛋白的阿尔茨海默病药物研究进展

淀粉样蛋白级联假说是阐释阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)发病机制的主要学说之一,即脑内过量的β-淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)是促发AD的核心因素．因此,靶向Aβ形成、聚集和清除等关键环节的药物开发是目前药物研究的热点．但近年来AD新药临床试验屡屡失败,至今尚未得到一种切实有效的治疗药物．淀粉样蛋白级联假说的局限性和痴呆期患者疾病进程的难以逆转,可能是临床试验反复失败的两个主要原因．借助AD早期诊断技术的发展,将药物干预的时间窗口前移,重视痴呆前期病理机制与治疗的研究,可能是研制延缓AD发生和发展有效药物的新途径．     

ApoE与β淀粉样蛋白在阿尔茨海默病中相互作用的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种中枢神经系统神经退行性疾病,至今尚未明确其发病机制,但基于其典型的病理特征之一是β淀粉样蛋白(amyloid-beta,Aβ)聚集,Aβ沉积假说一直都是研究的重点。近年来,载脂蛋白E(apolipoprotein E,APOE)对Aβ代谢清除的影响备受关注。研究表明,APOEε4等位基因是散发性AD的危险因素,且APOE对Aβ具有很高的亲和力,不同亚型的APOE对Aβ的代谢有不同的影响,这为对AD的认识、防止及治疗提供了新的研究方向。     

GABA神经元在Aβ诱导认知功能缺陷中的作用机制

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是最常见的一种中枢神经系统退行性疾病,其主要特征是淀粉样斑块沉积、神经元大量丢失、神经原纤维缠结和认知功能缺陷。研究表明,β淀粉样蛋白(amyloidβ,Aβ)的聚集可能是AD发生过程中导致认知功能缺陷等病理变化的主要起始因子。然而,Aβ诱导病理变化的机制并不清楚。Aβ能够导致兴奋性神经元中谷氨酸能突触传递减少,从而使神经元网络活性受到抑制。但是,最近的研究表明,在AD模型中,Aβ能够引起神经元网络活性异常增加。γ-氨基丁酸能(γ-aminobutyric acid,GABA)抑制性中间神经元功能受损和活性降低可能是造成上述两种不同现象的原因。该文对GABA神经元在Aβ诱导的认知功能缺陷中作用及其机制,以及以GABA神经元为靶点治疗AD的研究现状进行综述。