NDP52GE变体:对抗阿尔茨海默病的新希望 —— 高效清除磷酸化 TAU 的关键因子

《Cell Death & Disease》:A variant of the autophagic receptor NDP52 counteracts phospho-TAU accumulation and emerges as a protective factor for Alzheimer’s disease

【字体: 时间:2025年04月16日 来源:Cell Death & Disease 8.1

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  为解决阿尔茨海默病(AD)治疗难题,研究人员开展 NDP52 变体对 AD 影响的研究。发现 NDP52GE变体比野生型 NDP52WT更能通过自噬减少病理性 TAU 积累,是 AD 的保护因子,为 AD 治疗提供新靶点。该研究成果发表在《Cell Death and Disease》杂志上。

  

在老龄化社会不断发展的当下,阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)成为了全球健康领域的一大挑战。这种疾病是最常见的进行性神经退行性疾病,影响着全球众多老年人的生活质量。在 AD 患者的大脑中,淀粉样 β(amyloid-β,Aβ)斑块和 TAU 神经原纤维缠结是其主要病理特征,它们与突触和神经元的丧失密切相关,最终导致患者出现痴呆症状。然而,到目前为止,仍然没有有效的疾病修饰疗法能够阻止或逆转 AD 的进展,这促使科研人员不断探索新的治疗靶点和策略。

越来越多的证据表明,TAU 病理与痴呆程度的相关性比 Aβ 沉积更强。TAU 蛋白发生错误定位、寡聚化、溶解度改变以及聚集形成细丝和神经原纤维缠结,而早期 TAU 病理阶段,尤其是 TAU 蛋白的过度磷酸化,似乎与神经元毒性的关联更为紧密。因此,清除早期病理性 TAU 物种,特别是过度磷酸化的 TAU(phospho-TAU,pTAU),成为了一个极具潜力的治疗策略。


来自意大利圣卢西亚基金会(IRCCS Fondazione Santa Lucia)、意大利国家研究委员会(Institute of Molecular Biology and Pathology,IBPM)等多个研究机构的研究人员,针对这一问题展开了深入研究。他们发现了 NDP52(Nuclear Dot Protein 52,也称为 CALCOCO2)的一种变体 NDP52GE(c.491G>A,rs550510,p.G140E),并对其在 AD 中的作用进行了全面探究。该研究成果发表在《Cell Death and Disease》杂志上。


研究人员在实验过程中运用了多种关键技术方法。他们使用了细胞系实验,包括人神经母细胞瘤 SH-SY5Y 细胞系和人 SH-SY5Y P301S-TAU 诱导细胞系;还构建了果蝇(Drosophila melanogaster)模型来模拟 AD 病理过程;同时进行了遗传分析,对 434 例 AD 患者和 1000 名健康对照者的样本队列进行研究,以此来探究 NDP52GE变体与 AD 之间的关联。


研究结果如下:


  1. NDP52GE在细胞系中与 LC3C 的结合效率更高:研究人员在人神经母细胞瘤 SH-SY5Y 细胞系中对比了 NDP52GE和 NDP52WT与 LC3C 的结合能力。通过共免疫沉淀实验和免疫荧光分析发现,NDP52GE与 LC3C 的结合效率明显高于 NDP52WT,且这种增强的结合亲和力严格依赖于 NDP52 的 cLIR(非规范 LC3 相互作用区域)基序。

  2. NDP52GE在神经元样细胞中能更好地延缓 pTAU 积累:利用冈田酸(okadaic acid,OkA)处理 SH-SY5Y 细胞来诱导 TAU 过度磷酸化,模拟 TAU 特异性病理的早期事件。结果显示,NDP52GE过表达的细胞中,pTAU 积累速度比对照组更慢,且比 NDP52WT更能有效延缓 pTAU 积累。通过原位邻近连接分析(PLA)实验表明,NDP52GE和 NDP52WT与 TAU 或其过度磷酸化形式的结合亲和力并无差异。

  3. NDP52GE更有效地促进病理性 P301S-TAU 的自噬降解:在 P301S 突变 TAU 诱导的 SH-SY5Y 细胞系中,研究发现 NDP52GE比 NDP52WT更能促进病理性 TAU 的降解。用自噬抑制剂 3 - 甲基腺嘌呤(3-Methyladenine,3-MA)处理细胞后,NDP52GE和 NDP52WT都无法降低 P301S-TAU 的水平,证实了 NDP52 蛋白是通过自噬过程介导 TAU 清除的。

  4. NDP52GE在果蝇体内模型中减轻 TAU 介导的毒性:研究人员构建了表达人 NDP52WT或 NDP52GE的转基因果蝇品系,并与表达 hTAU 的果蝇杂交。结果发现,NDP52GE在果蝇眼中表达时,增加了 dAtg8 II/dAtg8 I 的比率,表明其可能促进了自噬体的形成。在多种表型实验中,如眼睛面积测量、攀爬实验和寿命测定,NDP52GE都表现出比 NDP52WT更显著的效果,能更好地减轻 hTAU 诱导的神经毒性,减少 TAU 和 pTAU 的蛋白水平。

  5. NDP52GE是 AD 的保护因子:通过对 434 例 AD 患者和 1000 名健康对照者的遗传关联病例对照分析,发现 NDP52GE变体的 A 等位基因频率在 AD 组中低于对照组,且该变体与疾病的关联具有统计学意义,表明 NDP52GE是 AD 的保护因子。


综合上述研究,NDP52GE作为 NDP52 的一种变体,在对抗 AD 方面展现出了巨大的潜力。它能够通过自噬更有效地清除病理性 TAU,减轻神经毒性,并且在遗传层面上与降低 AD 易感性相关。这一研究为 AD 的治疗提供了全新的潜在靶点,有望推动开发基于 NDP52GE的创新治疗方法,如基因治疗等。不过,目前仍有一些问题有待进一步研究,例如 NDP52GE促进自噬的具体机制是否还涉及其他因素,其在神经元和神经胶质细胞中的作用是否存在差异,以及与线粒体功能的关系等。但无论如何,这项研究为 AD 治疗领域开辟了新的方向,为众多 AD 患者带来了新的希望。

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