膜修复蛋白Annexin A6通过抑制淀粉样斑块诱导的轴突损伤和tau蛋白磷酸化缓解阿尔茨海默病模型小鼠病理进程

研究人员针对阿尔茨海默病(AD)中Aβ淀粉样斑块与tau蛋白病理的关联机制这一未解难题，创新性地提出膜损伤修复假说。通过5XFAD模型小鼠实验，首次证实Annexin A6膜修复蛋白可降低斑块周围营养不良性神经突(DNs)的形成，减少磷酸化tau181积累，并发现DNs中存在钙稳态失调和calpain激活。该研究为AD治疗提供了全新靶点，发表于《Acta Neuropathologica》。

　　

在阿尔茨海默病(AD)研究领域，淀粉样蛋白(Aβ)斑块与tau蛋白神经原纤维缠结(NFTs)的病理关联始终是个未解之谜。尽管靶向Aβ的单抗药物已获FDA批准，但仅能延缓早期AD进展且存在严重副作用。更棘手的是，Aβ沉积往往比tau病理早出现20年，而围绕斑块形成的营养不良性神经突(DNs)被认为是tau病理扩散的"孵化器"。这些肿胀的轴突结构不仅富含磷酸化tau蛋白，还与认知衰退密切相关。但关键问题在于：Aβ如何通过DNs触发tau病理？美国西北大学Feinberg医学院Katherine R. Sadleir团队在《Acta Neuropathologica》发表的研究给出了创新性答案——Aβ引发的膜损伤可能是连接两大病理的核心环节。

研究采用AAV PHP.eB病毒载体递送、活体多光子钙成像、FRET-based calpain活性传感器等关键技术，结合5XFAD和APP-NLGF两种AD模型小鼠及人脑组织样本。通过神经元特异性启动子实现Annexin A6-GFP的终身过表达，并首次尝试脑室内注射重组Annexin A6(rA6)蛋白的治疗策略。

【Dystrophic neurites have elevated resting calcium】
研究团队设计出GCaMP6s-ER/K-TdTomato双标钙传感器，通过视网膜静脉注射AAV PHP.eB实现全脑表达。在活体脑切片成像中发现，斑块周围DNs的GCaMP6s:TdT荧光比值显著高于神经元胞体（p<0.0001），首次直接证实DNs存在静息钙水平升高。有趣的是，在tau基因敲除的5XFAD;Tau^-/-小鼠中DNs依然形成，说明钙失调是Aβ直接作用而非tau介导的结果。

【Dystrophic neurites have increased calpain activity】
创新的CFP-PLFAAR-YFP FRET传感器显示，DNs中calpain活性显著增强（FRET:YFP比值降低）。免疫印迹证实5XFAD全脑calpain活性高于野生型，且calpain特异性切割位点突变体(CFP-GGGGS-YFP)能阻断该现象。这提示钙超载激活的calpain可能通过切割tau产生神经毒性片段。

【Annexin A6 localizes to neuronal plasma membrane】
晶体结构分析显示Annexin A6具有8个钙结合重复域（野生型仅4个），是修复复合体组装的"第一响应者"。免疫荧光证实其在人鼠神经元膜特异性定位，而修复辅助蛋白Annexin A1/A2主要表达于血管内皮。单细胞测序数据进一步验证Annexin A6是神经元主要的膜修复蛋白。

【AAV-mediated expression of annexin A6 reduces dystrophic neurites】
通过新生小鼠脑室注射AAV8实现Annexin A6-GFP终身表达，发现海马区小斑块（生长最活跃）周围的LAMP1⁺ DNs面积减少最显著（p<0.05）。高分辨成像显示单个GFP⁺ DNs面积缩小，但斑块大小和胶质细胞反应无变化，证明其特异性修复轴突膜损伤而非影响Aβ沉积。

【Recombinant A6-GFP localizes to membranes of dystrophic neurites】
突破性发现是单次脑室注射重组His标签或GFP标记的Annexin A6后3小时，外源蛋白即定向富集于DNs膜。在某些严重损伤的DNs上可见rA6完全包被膜结构，提示磷脂酰丝氨酸(PS)外翻可能标记损伤部位。这为蛋白替代疗法提供直接证据。

讨论部分指出，该研究首次将钙假说、膜损伤和tau病理三者串联：Aβ的疏水性破坏轴突膜→钙内流→激活calpain和tau激酶（p-JNK/p-CaMKII）→促进tau磷酸化（尤其p-tau¹⁸¹）和切割。GWAS研究显示ANXA6邻近的TNIP1基因具有AD保护性关联，而Annexin A6-tau相互作用可能影响tau的轴突定位。尽管尚需验证成年期干预效果，但研究开辟了全新治疗路径——通过增强膜修复阻断Aβ-tau病理级联，这对各阶段AD都可能产生广谱疗效。