AMFR:开启阿尔茨海默病治疗新希望的关键因子

【字体: 时间:2025年04月30日 来源:Alzheimer's Research & Therapy 8

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  为探究自分泌运动因子受体(AMFR)在阿尔茨海默病(AD)中的作用,研究人员开展相关研究。结果发现 AMFR 可促进淀粉样前体蛋白(APP)泛素化降解,减少 Aβ 生成,改善 AD 模型小鼠认知障碍。该研究为 AD 治疗提供新方向。

  阿尔茨海默病(AD)是一种常见的老年痴呆症,患者会出现进行性认知衰退,严重影响生活质量。随着全球人口老龄化加剧,AD 患者数量不断攀升,预计 2030 年约有 7800 万患者,2050 年将增至 1.39 亿 。然而,由于对 AD 发病机制了解有限,目前尚无有效药物或治疗方法。AD 的主要病理特征包括神经元外的淀粉样 β(Aβ)斑块和神经元内的神经原纤维缠结,其中 Aβ 斑块由淀粉样前体蛋白(APP)产生,其积累被认为是 AD 的核心特征和起始因素。APP 的合成受多种因素调节,泛素化修饰是其中重要的一环,而 E3 泛素连接酶在泛素化过程中起着关键作用,但 E3 泛素连接酶对 APP 降解的调控作用仍有待明确。
自分泌运动因子受体(AMFR)是一种内质网膜锚定的 E3 泛素连接酶,参与多种生物和病理过程。此前研究发现,AMFR 可能参与中枢神经系统的学习和记忆,且在 AD 模型小鼠海马体中,其 mRNA 和蛋白质表达显著降低。基于此,首都医科大学宣武医院的研究人员开展了一系列研究,旨在揭示 AMFR 在 AD 中的作用机制。相关研究成果发表在《Alzheimer's Research & Therapy》上。

研究人员运用了多种关键技术方法。在样本方面,收集了大量人类样本,包括脑脊液(CSF)和血清,涵盖不同认知状态及多种痴呆类型的患者。动物实验选用 APPswe/PS1dE9(APP/PS1)小鼠和 C57BL/6 小鼠,通过腺相关病毒(AAV)微注射技术对小鼠进行干预。同时,采用行为学实验(如开场试验(OFT)、新物体识别试验(NORT)和莫里斯水迷宫试验(MWMT))评估小鼠认知功能;利用蛋白质免疫印迹(Western blot)、免疫共沉淀(Co-IP)、实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)、泛素化实验和酶联免疫吸附测定(ELISA)等技术,从分子水平探究 AMFR 与 APP 的相互作用及对 APP 代谢的影响。

研究结果如下:

  1. AMFR 水平在 AD 中下降:研究发现,8 月龄 APP/PS1 小鼠海马体中 AMFR mRNA 和蛋白质水平显著低于同龄野生型(WT)小鼠及 2、5 月龄 APP/PS1 小鼠。在人类样本中,AD 患者脑脊液和血清中 AMFR 水平也明显降低,且血清和脑脊液中 AMFR 水平存在一定正相关。这表明 AMFR 水平随 AD 进展而下降,可能在 AD 发展中起重要作用。
  2. AMFR 与 APP 相互作用:通过 Co-IP、共聚焦显微镜和邻近连接测定(PLA)等实验证实,AMFR 与 APP 在海马组织、神经元细胞中存在相互作用,形成 AMFR-APP 复合物。
  3. AMFR 参与 APP 降解:Western blot 分析显示,上调 AMFR 可降低 APP 蛋白水平,沉默 AMFR 则使 APP 蛋白水平升高,且 AMFR 对 APP mRNA 水平无影响,说明 AMFR 在蛋白质水平负向调节 APP。进一步研究发现,AMFR 通过蛋白酶体依赖途径调节 APP 降解,抑制蛋白酶体可阻断 AMFR 对 APP 水平的影响。
  4. AMFR 减少 APP 淀粉样裂解产物:AMFR 过表达可降低 APP 淀粉样裂解产物 sAPPβ、Aβ40 和 Aβ42 的水平,而 AMFR 沉默则使这些产物水平升高。这表明 AMFR 介导的 APP 降解可减少 Aβ 生成。
  5. AMFR 促进 APP 的 K11 连接多聚泛素化:体外和体内泛素化实验表明,AMFR 可促进 APP 的多聚泛素化,且主要促进 K11 连接的多聚泛素化,加速 APP 降解。
  6. AMFR 改善 APP/PS1 小鼠认知障碍:向 APP/PS1 小鼠海马体注射携带 AMFR 的 AAV 后,MWMT 和 NORT 实验结果显示,AMFR 过表达显著改善小鼠学习记忆能力,OFT 实验表明 AMFR 还能缓解小鼠焦虑相关行为缺陷。
  7. AMFR 减轻 APP/PS1 小鼠 AD 相关病理损伤:AMFR 过表达降低了 APP/PS1 小鼠海马体中 APP 蛋白水平、淀粉样裂解产物水平和 Aβ 斑块数量,增加了 APP 多聚泛素化水平,还改善了突触可塑性,逆转了长时程增强(LTP)损伤。

研究结论和讨论部分指出,AMFR 在 AD 发展中发挥重要作用。它通过与 APP 相互作用,促进 APP 经泛素 - 蛋白酶体系统(UPS)降解,减少 Aβ 生成,从而改善 AD 模型小鼠的认知障碍和相关病理损伤。尽管此前在其他神经退行性疾病中对 AMFR 有所研究,但在 AD 中的作用机制尚不完全清楚。本研究首次明确了 AMFR 在 AD 中的具体作用机制,为 AD 治疗提供了新的潜在靶点和治疗方向。然而,目前针对 AMFR 的药物研究在 AD 领域仍有限,未来还需进一步探索。总体而言,该研究为 AD 的治疗研究开辟了新路径,有望推动 AD 治疗药物的研发。

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