β淀粉样前体蛋白分泌酶的研究进展

β淀粉样蛋白(βAP)在Alzheimer型老年痴呆的脑的病理改变机制中起着重要的作用。βAP不仅是老年斑的主要结构物质,而且还具有对神经元细胞毒性作用,因此它被认为是AD早期发生的触发因素。βAP是由β淀粉样蛋白前体蛋白(APP)上酶切下来的4kD的小肽片段。APP可通过不同的途径裂解,形成βAP的裂解途径是其中之一。因此寻找参与APP裂解酶,α、β、γ分泌酶成为AD研究领域的一个热点。近期这方面的研究有了较重要的进展,克隆了这些酶的基因。APP相关分泌酶的研究不仅有利于开发抑制βAP形成的药物,而且对进一步研究AD的病理机制也将产生影响。

苯并[a]芘暴露引起小鼠脑内β淀粉样蛋白相关分泌酶及降解酶表达变化

目的探讨苯并[a]芘(benzo[a]pyrene, BaP)暴露后小鼠脑组织中β淀粉样蛋白(βamyloid, Aβ)生成相关分泌酶及降解酶的表达变化。方法 30只C57BL/6小鼠随机分为对照组和低、高剂量BaP染毒组,经腹腔注射分别给予溶剂玉米油和1.0和5.0 mg/kg·bw的BaP,1次/d,连续60 d。采用实时定量PCR法检测淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)、Aβ分泌酶和降解酶mRNA的表达;通过Western blot观察Aβ蛋白、Aβ分泌酶和降解酶的蛋白表达。本研究中涉及的Aβ分泌酶包括两个β分泌酶(β位点分泌酶1和2,Bace1/2)和γ分泌酶的4个亚基(Psen1、Nct、Aph1a和Pen2);Aβ降解酶包括胰岛素降解酶(IDE)和脑啡肽酶(NEP)。结果高剂量BaP染毒后APP的mRNA和Aβ蛋白水平明显增加,分别为对照组的1.61倍(P<0.01)和1.33倍(P<0.01)。Aβ分泌酶中的Bace1、Bace2和Nct的mRNA表达量明显上升,与对照组相比,低、高剂量组Bace1为1.57倍(P<0.01)和1.50倍(P<0.01);Bace2为1.39倍(P>0.05)和2.32倍(P<0.01);Nct为1.97倍(P<0.05)和2.77倍(P<0.01),两剂量组间差异有统计学意义(P<0.05)。BaP暴露后Bace1和Psen1的蛋白表达都呈增加趋势,在BaP低、高剂量组中Bace1蛋白表达上调到对照组的1.82倍(P<0.05)和2.09倍(P<0.01);Psen1在低、高剂量BaP暴露后的表达量是对照组的1.64倍(P<0.05)和1.24倍(P<0.01)。Aβ降解酶IDE的mRNA和蛋白水平均没有明显变化;NEP的mRNA表达呈剂量依赖性的下降趋势,低和高剂量组中的表达量分别为对照组的57%(P<0.01)和29%(P<0.01),其蛋白水平也明显下调,低和高剂量组下降到对照组的43%(P<0.01)和25%(P<0.01),且两组间差异有统计学意义(P<0.01)。结论 BaP暴露后小鼠脑内的Aβ及其分泌酶表达增加,同时Aβ降解酶表达水平下调,提示BaP暴露可能会干扰Aβ的生成和降解,从而可能对相关疾病如阿尔茨海默症的发生起促进作用。