一种经工程设计的多功能融合蛋白，能够靶向Aβ寡聚体、小胶质细胞和自噬过程，可改善阿尔茨海默病小鼠的认知功能障碍及淀粉样蛋白相关病理表现

《Cellular and Molecular Neurobiology》：An Engineered Multifunctional Fusion Protein Targeting Aβ Oligomers, Microglia and Autophagy Ameliorates Cognitive Deficits and Amyloid Pathology in Alzheimer’s Disease Mice

　　

摘要

在阿尔茨海默病中，淀粉样β蛋白寡聚体是推动疾病进展的关键神经毒性物质。多种治疗手段，包括肽类、单链可变片段以及小分子，均展现出与淀粉样β蛋白寡聚体相互作用的能力，从而抑制其聚集及由此产生的神经毒性。尽管已有这些进展，这类药物往往难以促进小胶质细胞对聚集型淀粉样β蛋白的吞噬及其后续分解。此外，大量积累的淀粉样β蛋白寡聚体可能抵抗酸性溶酶体腔内的酶解作用，进而导致溶酶体功能紊乱和压力增加。为解决这些问题，我们设计了一种多功能融合蛋白p62-LIR–W20–Tuftsin（W20-LT），该蛋白包含一种针对寡聚体的特异性单链可变片段、一种能靶向小胶质细胞的Tuftsin肽，以及一种可激活自噬的p62-LIR肽。体外实验表明，W20-LT在促进小胶质细胞快速摄取淀粉样β蛋白寡聚体，并通过自噬相关途径加速其体内清除方面，显著优于原始的W20蛋白。在APPswe/PS1dE9小鼠模型中，低剂量（0.5微克，每3天一次）的W20-LT处理能够显著改善认知功能缺陷并减轻淀粉样蛋白沉积带来的病理损伤。从机制上看，W20-LT能够增强自噬-溶酶体通路活性，表现为LC3B-II水平上升、p62水平下降，同时CatD和LAMP1水平降低，进而减轻神经炎症反应。综上所述，我们的研究结果表明，W20-LT是一种具有前景的概念验证型治疗策略，它结合了基于单链可变片段的淀粉样β蛋白寡聚体识别功能与增强的自噬相关清除作用，有助于缓解阿尔茨海默病的病理进程。

图表摘要

W20-LT介导的聚集体吞噬策略示意图。该融合蛋白W20-LT通过Neuropilin-1促使小胶质细胞摄取淀粉样β蛋白寡聚体，再利用p62-LIR结构域招募LC3-II，将目标物质送入自噬体中。这种聚集体吞噬作用能够缓解溶酶体压力，减少炎症信号传导，进而促进淀粉样β蛋白的清除，为阿尔茨海默病小鼠提供神经保护。