AP2A1通过激活Rab7促进轴突自噬体运输延缓阿尔茨海默病进程的机制研究

本研究针对阿尔茨海默病(AD)中自噬体轴突运输障碍导致Aβ积累的关键病理机制，揭示了AP2A1通过结合并激活Rab7，促进自噬体逆向运输蛋白DIC1/RILP招募，从而恢复自噬通量并减轻AD病理表型。该发现为靶向自噬-溶酶体通路的AD治疗提供了新策略。

　　

在神经退行性疾病研究领域，阿尔茨海默病(AD)犹如一座难以攻克的堡垒，其核心病理特征——β淀粉样蛋白(Aβ)的异常沉积，与神经元内自噬系统功能障碍密切相关。特别引人注目的是，AD患者神经元轴突中堆积如山的自噬体，这些本应被运输到胞体降解的"细胞垃圾车"为何停滞不前？这个谜题背后隐藏着怎样的分子机制？来自重庆大学医学院和重庆市中医院的研究团队在《Alzheimer's Research 》发表的研究给出了重要答案。

研究人员采用N2a/APPswe细胞、Aβ寡聚体处理的原代海马神经元以及APP/PS1转基因小鼠三种AD模型，通过Rab7活性检测、免疫共沉淀、分子对接、活细胞成像等技术，系统揭示了AP2A1-Rab7调控轴突自噬体运输的新机制。

研究结果部分：

1. AP2A1在AD模型中表达降低：通过免疫组化和Western blot发现，9月龄APP/PS1小鼠海马组织中AP2A1和Rab7-GTP水平显著降低，伴随自噬体积累和轴突肿胀。电镜观察显示AD模型神经元轴突中大量未降解的双层膜自噬体堆积。

1. AP2A1恢复自噬通量：过表达AP2A1使APP细胞中自噬体(mCherry-LC3标记)逆向运输增加2.3倍，自噬底物SQSTM1降低40%，ELISA显示Aβ_1-42
   和Aβ_1-40
   分泌分别减少35%和28%。双标mCherry-GFP-LC3检测显示自噬体-溶酶体融合率提升1.8倍。

2. AP2A1激活Rab7的分子机制：免疫共沉淀证实AP2A1与Rab7存在直接相互作用，分子对接显示二者通过GLU-27/ARG-113等残基形成氢键和盐桥。AP2A1过表达使Rab7-GTP水平增加2.1倍，并竞争性抑制GAP蛋白TBC1D5与Rab7的结合。

3. 促进逆向运输蛋白复合体形成：活细胞成像显示AP2A1使自噬体在100秒内移动距离增加3.5倍，该效应被Rab7抑制剂CID1067700完全阻断。Western blot证实AP2A1特异性促进Rab7-GTP与逆向运输蛋白RILP、DIC1的结合，而不影响正向运输蛋白KIF5B。

4. 神经保护作用：在APP/PS1小鼠中，海马注射AAV-AP2A1使GFAP⁺
   星形胶质细胞减少42%，IBA1⁺
   小胶质细胞减少38%，树突棘密度增加1.6倍。行为学测试显示水迷宫逃避潜伏期缩短55%，新物体识别指数提升40%。

这项研究首次阐明AP2A1通过"分子开关"机制激活Rab7，形成AP2A1-Rab7-RILP-DIC1逆向运输复合体，犹如为停滞的自噬体装上了"导航系统"，使其能够顺利返回胞体降解。该发现不仅解释了AD中自噬体轴突滞留的分子基础，更提供了通过靶向AP2A1-Rab7通路恢复神经元自噬稳态的治疗新思路。特别值得注意的是，这种干预策略不改变APP加工过程，而是通过增强Aβ的清除效率发挥作用，避免了直接靶向γ-分泌酶可能带来的副作用，为AD药物开发开辟了新途径。