阿尔茨海默病海马中pE3-Aβ及淀粉样病理邻近蛋白质组的原位描绘与变体特异性分析

《Acta Neuropathologica Communications》：Proximity labeling reveals unique and shared proximal proteomes associated with pE3-Aβ and 6E10 amyloid pathology in human Alzheimer’s disease hippocampus

淀粉样斑块是阿尔茨海默病（AD）的标志性神经病理特征，由不溶性淀粉样β（Aβ）肽组成。Aβ经历翻译后修饰，从而改变其生物物理特性、聚集动力学和神经毒性，形成异质性的物种池，对AD发病机制产生差异性影响。第3位谷氨酸位置修饰的焦谷氨酸化Aβ（pE3-Aβ）是一种特别易于聚集且对蛋白酶解具有抵抗力的变体，优先积累在斑块核心内，参与早期斑块播种，并且是新兴抗淀粉样免疫疗法的主要靶标。然而，在人海马中，pE3-Aβ与6E10阳性淀粉样病理周围的分子环境仍未被完全阐明。在此，我们采用抗体识别生物素化（BAR）——一种原位邻近标记方法——对病理确诊的AD病例和认知正常（CN）对照者的福尔马林固定死后人类海马组织中，与pE3-Aβ及6E10阳性淀粉样病理相关的邻近蛋白质组进行绘制和比较。差异蛋白质组分析在AD pE3-Aβ捕获中鉴定出48个显著富集的蛋白质，在AD 6E10捕获中鉴定出28个，在CN 6E10捕获中鉴定出15个；而在CN pE3-Aβ捕获中未检测到显著富集，支持pE3-Aβ作为病理相关物种。AD中的pE3-Aβ呈现出最大的变体特异性特征，包含31个独特蛋白质；6E10在AD中有11个独特蛋白质，在CN中有14个独特蛋白质；16个蛋白质在AD pE3-Aβ与AD 6E10之间共有，其中PCSK1N在AD pE3-Aβ与AD/CN 6E10之间共有。邻近蛋白质组的路径富集分析揭示了与pE3-Aβ相关的更广泛的生物学紊乱，包括突触发生信号、网格蛋白介导的内吞作用、线粒体分裂信号以及神经递质释放。共有路径包括SNARE信号、谷氨酸能受体信号和netrin信号。这些发现表明，pE3-Aβ与人AD海马中扩展的、变体特异性的邻近蛋白质组相关，并可能将细胞内转运、突触信号和线粒体路径作为与AD中pE3-Aβ病理相关的网络水平脆弱性予以涉及。CN与AD中6E10阳性淀粉样的比较进一步区分了CN组织中6E10阳性Aβ与病理性沉积相关的邻近蛋白质网络。