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抑制Hippo信号通路通过敲除Lats1/2增强神经元对铁死亡的抵抗性改善5xFAD小鼠认知衰退
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月11日 来源:Aging Cell 7.1
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这篇研究揭示了阿尔茨海默病(AD)模型5xFAD小鼠中Hippo信号通路异常激活的现象。通过神经元特异性敲除Lats1/Lats2基因抑制下游Hippo信号,显著改善了小鼠的认知功能并减少神经退行性病变。机制研究表明,该保护作用与增强神经元对铁死亡(ferroptosis)的抵抗性、降低脂质过氧化水平以及调控代谢通路密切相关,为AD治疗提供了新靶点。
研究发现5xFAD小鼠皮层神经元中YAP和TAZ阳性细胞数量显著减少,提示Hippo信号通路过度激活。这一现象与先前在亨廷顿病中的发现相呼应,但Hippo通路在AD中的具体作用尚不明确。通过免疫荧光和免疫印迹证实,15月龄5xFAD小鼠的皮层神经元表现出LATS1/2介导的YAP/TAZ磷酸化水平升高,而总YAP/TAZ蛋白水平降低,为后续干预提供了理论基础。
研究团队创新性地构建了Camk2α-CreER介导的神经元特异性Lats1/Lats2双敲除小鼠(FAD-LatsKO)。通过他莫昔芬诱导,在3月龄(认知衰退发生前)实现基因敲除。PCR检测到重组等位基因rLats1/rLats2,免疫印迹显示皮层LATS1/2蛋白减少60%-70%,同时伴随YAP/TAZ去磷酸化和核转位增加。值得注意的是,长达10个月的观察未发现Ki-67阳性细胞增多,排除了肿瘤发生风险。
行为学测试显示,9月龄FAD-LatsKO小鼠在多项认知测试中表现优异:
莫里斯水迷宫实验中,逃逸潜伏期从FAD组的50秒降至30秒(与野生型相当),目标象限停留时间增加2倍
Y迷宫自发交替率从65%提升至85%
旷场实验中心区域停留时间减少40%,表明行为抑制改善
这些改善与运动功能无关(游泳速度和总移动距离无差异),且5月龄时各组差异不明显,证实干预对已发生的认知衰退具有逆转作用。
尽管Aβ负荷未受影响(ELISA显示Aβ40和Aβ42水平不变),尼氏染色显示FAD-LatsKO小鼠皮层V层大锥体神经元数量比FAD组多3倍。免疫印迹显示突触蛋白SNAP25和Syntaxin-1表达量恢复至野生型80%水平,证实神经退行性变被显著抑制。
原代神经元实验揭示:LatsKO神经元对铁死亡诱导剂(erastin、t-BuOOH、RSL-3)的抵抗性显著增强,存活率提高50%,而对凋亡、坏死诱导剂敏感性不变。机制上:
4-HNE蛋白加合物荧光强度降低60%
Liperfluo检测的脂质ROS减少45%
转录组分析显示SREBP1信号通路(调控脂代谢)和脂肪酸β氧化通路显著激活
炎症相关通路(如IL-17信号)下调
该研究首次证实神经元Hippo信号抑制可通过"代谢重编程-脂质过氧化抑制-铁死亡抵抗"轴改善AD病理。特别值得注意的是,干预在神经发育完成后进行仍有效,且未诱发肿瘤,为临床转化提供安全窗口。未来需在tau蛋白病变模型验证普适性,并开发小分子LATS1/2抑制剂。研究为AD的神经保护策略开辟了新途径,其机制可能适用于其他铁死亡相关的神经退行性疾病。
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