VILIP3通过激活Nrf2通路减轻阿尔茨海默病中神经元凋亡和氧化应激的机制研究

本研究针对阿尔茨海默病(AD)病理过程中VILIP3蛋白的异常表达机制，通过5xFAD小鼠模型和Aβ1-42 处理的SH-SY5Y细胞模型，首次揭示VILIP3通过激活Nrf2信号通路减轻氧化应激和细胞凋亡，从而改善AD神经病理损伤和认知功能障碍。该发现为AD治疗提供了新的潜在靶点。

　　

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)作为21世纪最严峻的公共卫生挑战之一，其核心病理特征包括β淀粉样蛋白(Aβ)沉积和tau蛋白异常磷酸化形成的神经原纤维缠结。尽管已有多种病理假说，但氧化应激被认为是连接这些通路的关键环节。核因子E2相关因子2(Nrf2)作为调控细胞抗氧化防御系统的核心转录因子，其功能异常与AD进展密切相关。然而，目前针对Nrf2通路的治疗策略仍存在局限性，寻找新的内源性Nrf2调控分子成为研究热点。

在这项发表于《Molecular Medicine》的研究中，山东大学第二医院的研究团队将目光投向了一种神经元钙感受器蛋白——视锥蛋白样蛋白3(VILIP3)。既往研究发现VILIP3在AD患者大脑中异常表达，且其基因变异与晚发型AD相关，但其在AD中的具体作用机制尚不明确。研究人员通过系统的体内外实验，首次阐明了VILIP3通过Nrf2通路发挥神经保护作用的分子机制。

研究采用的主要技术方法包括：使用5xFAD转基因小鼠作为AD体内模型和Aβ_1-42
处理的SH-SY5Y细胞构建体外模型；通过腺相关病毒(AAV)介导的基因转染实现VILIP3的过表达；采用Morris水迷宫评估认知功能；通过免疫组化、Western blot和实时定量PCR等技术检测相关分子表达变化；利用流式细胞术和荧光检测评估氧化应激和细胞凋亡水平。

VILIP3在AD模型中低表达
研究发现，与对照组相比，6月龄5xFAD小鼠海马组织中VILIP3的mRNA和蛋白表达水平显著降低，在DG和CA3区尤为明显。体外实验显示，Aβ_1-42
处理可剂量依赖性地降低SH-SY5Y细胞中VILIP3表达。这些结果证实VILIP3异常表达是AD模型的普遍特征。

VILIP3改善AD模型认知功能障碍
通过海马立体定位注射AAV-GFP-VILIP3成功构建VILIP3过表达的AD小鼠模型。Morris水迷宫实验显示，VILIP3过表达显著缩短5xFAD小鼠的逃避潜伏期，增加平台穿越次数和目标象限停留时间，表明其能有效改善空间学习和记忆能力。

VILIP3减轻AD神经病理损伤
研究发现VILIP3过表达可选择性降低BACE1(而非PS1)表达，减少海马Aβ斑块沉积。HE和尼氏染色显示VILIP3能改善5xFAD小鼠DG和CA3区神经元排列紊乱和尼氏体减少等病理改变。同时，VILIP3上调突触相关蛋白PSD95、SYP和SNAP25的表达，提示其对突触功能的保护作用。

VILIP3减少凋亡和氧化应激
Western blot分析显示VILIP3上调BCL2/BAX比值，降低cleaved-caspase3表达。氧化应激指标检测发现VILIP3降低ROS和MDA水平，提高T-SOD活性和还原型GSH含量。体外实验也证实VILIP3过表达可逆转Aβ_1-42
诱导的细胞活力下降和凋亡率升高。

VILIP3通过Nrf2通路发挥保护作用
机制研究表明，VILIP3能显著增加Nrf2及其下游抗氧化基因(NQO1、HO-1和GCLC)的表达。当使用Nrf2特异性抑制剂ML385处理后，VILIP3对氧化应激和细胞凋亡的改善作用被抵消，证实Nrf2通路的关键介导作用。

这项研究首次系统阐明了VILIP3在AD中的神经保护机制，证实其通过激活Nrf2信号通路减轻氧化应激和细胞凋亡，从而改善AD病理损伤和认知功能障碍。这一发现不仅丰富了AD发病机制的理论认识，更重要的是为AD治疗提供了新的潜在靶点。特别是VILIP3作为内源性Nrf2激活剂，可能避免外源性Nrf2激活剂带来的副作用，具有重要的转化医学价值。未来研究可进一步探索VILIP3调控Nrf2的具体分子机制，并开发特异性VILIP3激活剂，为AD的临床治疗提供新思路。