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综述:阿尔茨海默病病理中载脂蛋白E4的多重作用及潜在治疗策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月09日 来源:Cell Death Discovery 6.1
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这篇综述深入探讨了ApoE4(载脂蛋白E4)在阿尔茨海默病(AD)中的核心作用,揭示了其通过促进Aβ(β淀粉样蛋白)沉积、tau蛋白过度磷酸化、神经炎症和代谢紊乱(如线粒体功能障碍)加剧AD病理的机制。文章系统评估了靶向ApoE4调控、抗Aβ/tau干预及代谢修复等新兴治疗策略,为开发个体化疗法提供了理论依据。
Aβ病理的调控机制
ApoE4通过多种途径促进Aβ病理:增强β-淀粉样前体蛋白(APP)表达、激活β-分泌酶(BACE1)活性、干扰胆固醇代谢并导致内体运输异常。ApoE4结构的不稳定性使其与Aβ结合能力下降,从而抑制胰岛素降解酶(IDE)和脑啡肽酶(NEP)的清除功能。此外,ApoE4通过竞争性结合低密度脂蛋白受体(LRP1)阻碍Aβ内化,同时引发溶酶体碱化和自噬-溶酶体通路功能障碍,进一步加剧Aβ沉积。
tau病理的独立促进作用
研究发现ApoE4可不依赖Aβ直接诱导tau过度磷酸化。其机制包括:激活糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)和周期蛋白依赖性激酶5(CDK5)等激酶,抑制蛋白磷酸酶2A(PP2A)活性;通过铁过载和活性氧(ROS)触发氧化应激;破坏神经元膜脂质组成,特别是降低磷脂酰胆碱(PC)比例。值得注意的是,ApoE4通过脂蛋白受体相关蛋白1(LRP1)的内吞循环,既促进tau扩散又限制其降解,形成矛盾效应。
神经炎症的放大器作用
ApoE4显著增强小胶质细胞的促炎反应:通过激活NADPH氧化酶(NOX2)增加ROS产生,触发NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体活化,并负向调控髓系细胞触发受体2(TREM2)信号通路。在星形胶质细胞中,ApoE4诱导脂滴积累和不饱和脂肪酸堆积,通过分泌白细胞介素-1β(IL-1β)等细胞因子与微glia形成正反馈环路。
能量代谢的破坏者角色
ApoE4携带者早期即出现脑葡萄糖代谢降低,机制包括:竞争性抑制胰岛素受体(IR)内化、下调己糖激酶(HK)和葡萄糖转运体(GLUT)表达、破坏星形胶质细胞-神经元乳酸穿梭(ANLS)。脂质代谢紊乱尤为突出——神经元中游离脂肪酸(FFA)积累导致线粒体解耦联,而少突胶质细胞的胆固醇合成障碍直接影响髓鞘形成。
靶向治疗的新策略
当前研发聚焦五大方向:
挑战与展望
尽管ApoE4作为AD最强遗传风险因素的地位明确,其作用机制仍存在"毒性功能获得"与"保护功能丧失"的争议。未来需结合单细胞测序和类器官模型,解析不同脑细胞来源ApoE4的差异效应。值得注意的是,抗Aβ抗体在ApoE4携带者中易引发淀粉样蛋白相关影像学异常(ARIA),凸显个体化治疗的重要性。
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