阿尔茨海默病发生机制研究的新方向——胆固醇代谢

载脂蛋白E(ApoE)基因作为阿尔茨海默病(AD)发生的基因危险因素,揭示了胆固醇代谢与AD密切关系。作为AD显著病理标志的β淀粉样肽(Aβ)的异常产生和沉积受胆固醇的调节。这种调节具有双向性。在AD的细胞和大多数动物模型中均证实胆固醇升高可增加Aβ的生成,并且胆固醇在神经元的分布影响Aβ的产生和代谢。而Aβ可改变胆固醇在神经元的动力学分布从而导致tau蛋白磷酸化。脑内胆固醇的氧化代谢产物24-羟化胆固醇的堆积也可能导致神经元的损伤。他汀类等胆固醇代谢的调节药物有望成为AD有效的治疗手段。

脑胆固醇代谢对阿尔茨海默病的影响研究进展

阿尔茨海默病(alzheimer’s disease,AD)是以进行性认知功能障碍和行为损害为特点的原因不明的中枢神经系统退行性疾病,其发生发展与脂质代谢异常、淀粉样蛋白异常、血管炎症、神经递质异常、遗传变异等多种因素有关。全文主要针对脑胆固醇代谢对AD的影响研究进展进行综述。

激活LXR降低脑Aβ与胆固醇及相关基因转录的关系

探讨了激活肝X受体(liver X receptor,LXR)降低的β-淀粉样蛋白(beta-amyloid peptide,Aβ)与脑胆固醇和相关基因转录的关系。给予成年雄性C57BL/6J小鼠口服7 d对照溶剂或LXR的强激动剂TO901317(20mg/kg/d)后,用RT-PCR法检测ATP盒转运体A1(ATP binding cassette transporter A1,ABCA1)和胆固醇-24S-羟化酶(cholesterol-24S-hydroxylase,CYP46)的mRNA表达水平;用氧化酶-比色法测定脑总胆固醇含量;用放免法测定Aβ的含量。结果发现,小鼠口服TO901317后,脑组织中总胆固醇和Aβ的含量降低(P<0.05),LXR的靶基因AB-CA1和非靶基因CYP46的mRNA相对表达量明显增高(P<0.01),脑胆固醇的含量分别与Aβ含量呈正相关(r=0.57,P<0.05),与CYP46 mRNA的相对表达量呈负相关(r=-0.87,P<0.01)。表明激活LXR而降低的Aβ水平与负责胆固醇出胞和胆固醇出脑的相关基因转录增加,脑胆固醇水平降低有关。

LXR激活对大鼠原代培养海马神经元胆固醇代谢关键酶基因表达的影响

为了探讨肝X受体(LXR)激活对海马神经元胆固醇代谢关键酶基因表达和胆固醇外流的影响,本研究取当天新生大鼠海马神经元行体外培养7d,随机分为TO组(培养液含2.0μmol/L的TO901317)和正常对照组(CON),继续培养48h。用胆固醇氧化酶-比色法检测TO组胆固醇的排出量;应用RT-PCR方法检测两组海马神经元ATP结合盒转运体A1(ABCA1)、HMG-CoA还原酶(HMGR)、胆固醇24-羟化酶(CYP46)、P450侧链裂解酶(P450scc)、固醇生成急性调节蛋白(StAR)和酰基辅酶A-胆固醇酰基转移酶1(ACAT1)等胆固醇代谢关键酶基因的mRNA的表达。结果显示:TO组mRNA表达上调的酶有HMGR、P450scc和StAR(P<0.01);表达下调的酶是ACAT1(P<0.01);表达不受影响的酶是CYP46。上述结果表明LXR激活、促进细胞内胆固醇外流时,海马神经元可能通过协调胆固醇代谢关键酶基因的表达,增加胆固醇的合成和向神经甾体的转化,抑制胆固醇的储备,而不影响胆固醇排出血脑屏障,从而维持细胞内胆固醇的动态平衡,保证神经元的正常生理功能。

胆固醇24-羟化酶在猴脑中的表达(英文)

目的大脑内胆固醇主要由自身合成且不易透过血脑屏障。因此,将脑内胆固醇转化成更易通过血脑屏障的24-羟胆固醇是保证其在脑内外转运动态平衡的关键。该转化过程主要依赖胆固醇24-羟化酶(cholesterol 24-hydroxylase)的作用来完成。本研究旨在探讨胆固醇24-羟化酶在猴脑中的表达。方法利用免疫组织化学技术观察胆固醇24-羟化酶在猴脑中的表达,并用光学显微镜和电子显微镜观察其表达部位。结果胆固醇24-羟化酶在大脑皮质、海马、杏仁核、Meynert基底核、纹状体以及小脑皮质的Purkinje神经元有中等强度的染色,且主要表达于神经元和神经纤维网。在丘脑、苍白球和脑干区,胆固醇24-羟化酶染色较浅。电子显微镜观察到胆固醇24-羟化酶表达在神经元轴突末端。结论大脑内胆固醇转运的主要场所是大脑投射神经元。此外,神经元轴突末端对维持脑胆固醇代谢平衡起关键作用。