BACE 1对阿尔茨海默病的治疗可能有重要意义

最近发表的2篇论文进一步阐明了阿尔茨海默(Alzheimer’s)病的分子基础,β-分泌酶(BACE1)是2种这类酶的1种(另1种是γ-分泌酶),该酶与淀粉样蛋白-β(Aβ)的形成有关,Aβ在Alzheimer’s患者体内不断堆积达到毒性水平。脑组织中的淀粉样斑是由Aβ在细胞中沉积结果,Aβ是Ⅰ型膜蛋白(淀粉样前体蛋白)发生内蛋白水解产生的1个由40～42个氨基酸残基组成的多肽,首先被β-分泌酶切割,形成1个N末端和1个膜结合片段(C99),这个片段又被γ-分泌酶切割形成Aβ的C末端,然后以成熟型从膜上被释放。

BACE-1修饰的人骨髓间充质干细胞对创伤性颅脑损伤大鼠脑组织的保护作用

目的探究β-位点淀粉样前体蛋白剪切酶-1(BACE-1)修饰的人骨髓间充质干细胞(BMSCs)对创伤性颅脑损伤(TBI)大鼠脑组织的保护作用。方法将敲低BACE-1基因的腺病毒及空载体腺病毒感染BMSCs,并检测绿色荧光和BACE-1表达。将100只大鼠随机分为假手术(Sham)组、TBI组、空载体腺病毒感染BMSCs(Ad-BMSCs)组和敲低BACE-1基因的腺病毒感染BMSCs(Ad-si-BACE-1-BMSCs)组,每组各25只。采用Marmarou′s自由落体方法建立大鼠TBI模型,Sham组仅切开、缝合头皮,不致伤。建模2 h后,Ad-si-BACE-1-BMSCs组和Ad-BMSCs组分别经尾静脉注射敲低BACE-1基因的腺病毒及空载体腺病毒感染的BMSCs,Sham组和TBI组均给予等体积生理盐水。BMSCs移植7 d后,Morris水迷宫实验检测大鼠认知能力;苏木精-伊红染色和尼氏染色评估大鼠海马组织损伤;TUNEL染色检测海马神经元凋亡;硫黄素-S染色、免疫组化染色检测海马组织β-淀粉样蛋白(Aβ)含量;硫代巴比妥酸法和全自动生化分析仪检测海马组织丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)水平;免疫荧光染色检测海马组织离子钙结合接头分子1(Iba-1)^(+)肿瘤坏死因子-α(TNF-α)+、Iba-1^(+)白细胞介素(IL)-6^(+)、Iba-1^(+)IL-1β^(+)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)+TNF-α^(+)、GFAP+IL-6^(+)、GFAP+IL-1β^(+)水平;蛋白免疫印迹(Western blot)检测海马组织BACE-1、Aβ、TNF-α、IL-6、IL-1β水平。结果与Sham组比较,TBI组大鼠逃避潜伏期增加、到达先前平台的次数和在平台停留的时间减少,海马神经元排列紊乱,尼氏小体减少,TUNEL阳性率增加,海马组织Aβ、BACE-1、TNF-α、IL-6、IL-1β蛋白、MDA含量、Iba-1^(+)TNF-α^(+)、Iba-1^(+)IL-6^(+)、Iba-1^(+)IL-1β^(+)、GFAP+TNF-α^(+)、GFAP+IL-6^(+)、GFAP+IL-1β^(+)细胞数增加,SOD含量减少(P均<0.05);与TBI组比较,Ad-BMSCs组和Ad-si-BACE-1-BMSCs组大鼠逃避潜伏期减少、到达先前平台的次数和在平台停留的时间增加,神经元排列较规则,尼氏小体增加,TUNEL阳性率减少,海马组织Aβ、BACE-1、TNF-α、IL-6、IL-1β蛋白、MDA含量、Iba-1^(+)TNF-α^(+)、Iba-1^(+)IL-6^(+)、Iba-1^(+)IL-1β^(+)、GFAP+TNF-α^(+)、GFAP+IL-6^(+)、GFAP+IL-1β^(+)细胞数减少,SOD含量增加(P均<0.05);且Ad-si-BACE-1-BMSCs对大鼠上述指标的影响优于Ad-BMSCs(P<0.05)。结论BACE-1修饰的人BMSCs能够抑制TBI大鼠氧化应激和炎症反应,对TBI大鼠脑组织具有保护作用。

血清SOD1、BACE1水平与认知功能障碍的相关性

目的 拟探讨血清β分泌酶(BACE)1、超氧化物歧化酶(SOD)1水平与认知功能障碍的相关性。方法 选取2018年1月至2020年10月在新疆医科大学第一附属医院老年病科就诊、年龄≥60岁、诊断为阿尔茨海默病(AD)的老年患者57例,轻度认知障碍(MCI)患者92例,另选同期健康体检者为对照104例。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测上述3组间蛋白水平。结果 AD组血清BACE1、SOD1水平明显低于MCI组、对照组(P<0.05);AD组男性患者血清BACE1水平明显低于MCI组(P<0.05)。Pearson相关性分析表明:血清BACE1水平与MCI呈正相关(P<0.05)。多因素有序Logistic回归分析表明:年龄、腹围、总胆固醇水平是认知功能障碍的独立危险因素(P<0.05),头围、高密度脂蛋白(HDL)可能是认知功能障碍的保护因素(P<0.05)。结论 低水平的血清BACE1、SOD1可能与认知功能障碍相关。

中药海尔福、元首复方制剂对麦芽酚铝染毒小鼠β-淀粉样蛋白裂解酶1活性影响的实验研究

探讨中药复方海尔福、元首制剂对麦芽酚铝染毒小鼠β-淀粉样蛋白裂解酶1活性的影响。方法:选择50只SPF级KM品种小鼠为实验小鼠。前期试验阶段,实验小鼠随机分为十组,每组5只,除空白对照编号1、编号2组外,其余八组小鼠用30mmol/L浓度的麦芽酚铝溶液进行腹腔注射,每次按48mg/kg·d腹腔注射(30g体重小鼠每只0.2mL),每连续注射3天休息1天。建立模型30天后,进入后期实验,将小鼠分为正常组、模型组、治疗1组、治疗2组。治疗1组用中药复方海尔福制剂灌胃治疗,治疗2组用中药复元首制剂灌胃治疗,每天一次,连续30天。实验前期,所有组的小鼠进行水迷宫实验训练,确保全部小鼠熟练上岸,建立记忆。实验中、后期不再训练,直接进行连续3天水迷宫测定,每天三次,直至实验结束。记录所有小鼠游水时间和错误次数,以此来测定模型建立前、模型建立后和治疗后水迷宫游水时间和错误次数,作为小鼠记忆力变化的判断。实验结束,处死动物,体外定量检测血清、血浆、组织匀浆及相关液体样本中小鼠β位淀粉样前体蛋白裂解酶1(BACE1)的活性。结果:依正常组、模型组、治疗1组、治疗2组顺序,脑β-淀粉样蛋白裂解酶1(BACE1)活力分别为(30.14±3.00)、(32.86±3.75)、(27.00±4.10)▲▲、(28.38±4.16)▲。方差分析:F=2.872,P=0.052,与模型组比较,▲P<0.05,▲▲P<0.01,差异有统计学意义。结论:中药复方海尔福、元首制剂对麦芽酚铝染毒小鼠β-淀粉样蛋白裂解酶1活性存在影响,治疗后明显降低。

艾灸早期干预对SAMP8小鼠学习记忆行为及APP、BACE1表达影响研究

目的观察艾灸早期干预对衰老小鼠认知功能的影响,并观察艾灸对APP代谢途径相关蛋白及基因表达的影响,探讨艾灸的作用机制。方法以快速衰老的SAMP8小鼠作为研究模型,24只SAMP8随机分为两组(每组12只):艾灸组、模型组。12只雄性SAMR1系小鼠作为空白对照。艾灸组进行8周艾灸干预,每次10 min,每周5次,共8周,模型组及空白组进行假灸对照。采用Morris水迷宫法检测各组小鼠学习记忆能力,Western Blot、RT-PCR检测APP、BACE1表达。结果Morris水迷宫检测显示,第1~4天,被动逃避实验结果显示:在第1天和第2天,模型组小鼠逃避潜伏时明显高于正常组(P=0.01,0.003),艾灸组显著低于模型组(P=0.03,0.05),第3天和第4天,各组间差异没有统计学意义(P>0.05)。第5天空间探索实验结果显示,模型组小鼠穿越平台次数显著低于正常组(P=0.01),艾灸组显著高于模型组(P=0.04),平台象限游泳路程方面,模型组均明显低于正常组(P=0.02),艾灸组略高于模型组,差异没有统计学意义(P>0.05)。Western Blot结果显示:与正常组小鼠相比,模型组小鼠海马APP、BACE1表达显著升高(P=0.002,P<0.001),艾灸组小鼠海马APP、BACE1表达显著低于模型组(P=0.003,P=0.02)。RT-PCR结果表明:模型组APP、BACE1表达显著高于正常组(P=0.003,P=0.004),艾灸组APP、BACE1低于模型组,差异没有统计学意义(P=0.41,P=0.36)。结论艾灸早期干预对衰老小鼠认知功能的影响,此效应与调节APP代谢途径相关基因、蛋白的影响相关。

BaCe_(1-x)Y_xO_(3-α)及BaCe_(0．9)Sm_(0．1)O_(3-α)质子导体的表征及组成氢泵对铝熔体的脱氢

采用固相合成法制备了BaCe_(0.9)Y_(0.1)O_(3-α),BaCe_(0.85)Y_(0.15)O_(3-α)和BaCe_(0.9)Sm_(0.1)O_(3-α)质子导体.XRD结果表明,掺0.1Y的粉体形成了单一的钙钛矿型BaCeO_3结构,掺0.15Y和0.1Sm的粉体形成了主相为钙钛矿结构的固溶体;激光粒度分析表明,煅烧后的粉体平均粒径增大,粒度分布比较集中;DSC-TG分析表明,质子导体的合成温度约1360℃;SEM结果显示,质子导体由分布均匀的大小两种晶粒和气孔构成;BaCe_(0.9)Y_(0.1)O_(3-α)和BaCe_(0.9)Sm_(0.1)O_(3-α)脱氢电池对铝液的脱氢结果表明,脱氢电流随着铝液温度的升高,水蒸气分压增大或外加电压增加而分别增大;用自制的CaZr_(0.9)In_(0.1)O_(3-α)氢传感器测得铝液温度为780℃、水蒸气分压分别为4122.8和4366.0Pa时,100g铝液中的氢含量分别为0.0536和0.0445 mL.

BACE1抑制剂分子水平高通量筛选体系的建立

目的建立体外分子水平β-分泌酶(BACE1)抑制剂高通量筛选体系。方法采用均相时间分辨荧光法(HTRF),通过优化反应时间、酶浓度、检测仪器等实验条件,建立BACE1抑制剂高通量筛选体系,根据待测样品对BACE1活性抑制程度筛选其抑制剂。结果采用HTRF法建立了BACE1抑制剂高通量筛选体系,其中反应时间确定为6h、BACE1浓度为670U/L,采用VICTOR3酶标仪测得信噪比为649.6,信背比为44.6,Z′因子为0.91,变异系数小于10%,并筛选到一系列IC50小于10-6mol/L的化合物。结论采用HTRF法建立的BACE1抑制剂筛选体系灵敏度高、特异性和稳定性好,可用于BACE1抑制剂的高通量筛选。

蛇床子素上调miRNA-9抑制BACE-1表达治疗阿尔茨海默病

目的探讨蛇床子素上调miRNA-9治疗AD的作用机制。方法基因芯片技术筛选蛇床子素治疗后差异表达的microRNAs;数据库和Cytoscape预测miRNA-9调控的靶基因;脂质体2000建立APP高表达的SH-SY5Y细胞模型,MTT法检测蛇床子素对细胞活力的影响;将miRNA-9抑制剂转入到APP高表达的SH-SY5Y细胞中,RT-PCR法检测各组miR-9、BACE-1 mRNA的表达情况;Western blot方法检测细胞中BACE-1蛋白的表达情况。结果数据库结果显示,蛇床子素调控的miRNA-9可以与BACE-1靶向结合。本实验成功建立APP高表达的SH-SY5Y细胞模型。MTT结果显示,50μmol·L^(-1)蛇床子素对细胞有较好的保护作用。RT-PCR结果显示,蛇床子素可以上调miR-9的表达,抑制剂组miRNA-9表达最低。与模型组相比,蛇床子素可以抑制BACE-1 mRNA和蛋白的表达,且抑制剂组的BACE-1 mRNA和蛋白表达最多。结论蛇床子素治疗阿尔茨海默病可能与上调miRNA-9,从而抑制BACE-1表达有关。

中药单体及其有效成分经BACE1途径防治阿尔茨海默氏病实验研究进展

随着老龄化社会进程的加速,阿尔茨海默氏病的发病率逐年升高,防治AD的新药开发愈来愈紧迫,中药在AD防治研究中的地位凸显。多种致病因素中,β-分泌酶在Aβ代谢过程中的作用日益受到重视,本文对近年来中药单体和中药有效成分通过抑制BACE1防治AD的研究进行综述,以期为进一步研究提供思路。

携带ApoEε4、BACE1基因SNP患者发生全麻后认知功能障碍与增龄的关系

目的研究携带ApoEε4、BACE1基因单核苷酸多态性(SNP)患者发生全麻后认知功能障碍与增龄的关系。方法应用PCR技术检测ApoE、BACE1基因单核苷酸多态性,通过基因筛查,选择携带ApoEε4及BACE1 G/C等位基因的老年组、中青年组各50例患者,接受静吸复合麻醉后,用简易精神量表对其术后3 d认知功能进行MMSE评分(评分<25被认为有认知功能障碍),将评分进行统计学分析。结果中青年组患者术前、术后MMSE评分均高于25,而老年组患者术后3 d的MMSE评分较术前及中青年组同时间的MMSE评分均明显降低(P<0.01);老年组患者术后第一天MMSE评分≤25的患者人数占该组总人数的比例明显多于中青年组(96%vs 18%,P<0.01);老年组术后3 d出现认知功能障碍的人数为48例,而中青年组只有9例,两组比较差异有统计学意义(P<0.01)。结论年龄与携带ApoEε4、BACE1基因SNP患者发生全麻后认知功能障碍有密切关系,老年人是易患人群。

ERK1/2信号通路介导大蒜素对β-分泌酶亚基Bace1的调控作用

本文应用细胞免疫荧光、Western blot、Real-Time PCR和ELISA等实验方法检测ERK1/2信号通路介导大蒜素对β-分泌酶亚基Bace1的调控作用。结果发现,SH-SY5Y细胞经大蒜素处理后,Bace1表达较对照组降低,而给予大蒜素和ERK1/2通路抑制剂PD98059共同处理后的SH-SY5Y细胞中Bace1表达又明显升高,表明大蒜素可以通过ERK1/2通路下调Bace1的表达;ELISA结果显示,大蒜素处理组SH-SY5Y细胞中Aβ1-40和Aβ1-42的表达减少,而大蒜素和PD98059处理组的SH-SY5Y细胞中Aβ1-40和Aβ1-42的表达较单纯大蒜素处理组有所升高。基于此结果,说明大蒜素可以抑制β-分泌酶的活性,下调Bace1的表达,进而提示大蒜素通过减少Aβ的生成,对神经元起到一定的保护作用。

固体电解质BaCe_(1-x)RE_xO_(3-δ)的电导率及燃料电池性能

利用溶胶 -凝胶法合成了 Ba Ce1 - x REx O3-δ( RE:稀土 )系列固体电解质 ,结果证明纯 Ba Ce O3 导电性较差 ,RE3+ 的引入 ,取代了晶格中的 Ce4+ ,增加了氧空位 ,大大提高了体系的导电性。文章还研究了掺杂的 Ba Ce O3体系的导电机理 ,讨论了不同稀土离子掺杂对电导率的影响 ,以 Ba Ce1 - x REx O3-δ为固体电解质组装了 H2 /O2 燃料电池 ,电池的开路电压接近 1V,短路电流密度超过 10 0 m A/cm2 ,以 Ba Ce0 .8Gd0 .2 O2 .9为 SOFC电解质 ,80 0℃时最大输出功率密度达 30 m W/cm2 。

BACE1作为阿尔茨海默病一种潜在的生物标志物

目前诊断阿尔兹海默病（Alzheimer’s disease，AD）主要依靠临床标准。这一领域极度缺乏生物学标志物来辅助诊断AD以及验证治疗效果。作为AD生物学标志物需要满足几项基本要求，包括能够反映AD的病理学特点以及拥有80％敏感性以区分于其它痴呆症，另外需可靠性和可重复性，易于操作和分析，相对便宜。在AD的发病机制中BACE1（beta-site APP—cleaving enzyme 1）是关键酶。那么是否可以通过测定外周的BACE1的水平和β-分泌酶活力做为AD的生物学标志物，其效果与直接检测大脑和脑脊液中的BACE1相等同。然而，是否外周的BACE1参与了AD病理改变以及能否反映出AD的病变进程知之甚少。本文根据国外最新有关文献，就BACE1在不同组织中作为AD的分子生物学标志物的可行性进行了阐述。

BACE1基因RNA干扰质粒的构建及干扰效果的鉴定

目的构建BACE1基因干扰质粒,并研究其在neuro-2a细胞中的表达,为以其为靶点的基因治疗提供稳定转染的质粒。方法选择人、小鼠和大鼠的BACE1基因共有序列为干扰靶点,设计3组连接有GFP的干扰质粒,将构建好的质粒转染neuro-2a细胞,通过Real time RT-PCR及Western-blotting的方法分别在RNA及蛋白质水平上检测BACE1的表达,以分析其干扰的效率。结果经酶切及测序证实,插入的DNA片段序列与设计序列完全一致。与空质粒对照组相比,3个干扰靶点对BACE1基因的表达均有不同程度的抑制作用。其中pYr-1.1-siBACE1在mRNA水平及蛋白质水平干扰效果均最好。结论成功构建了BACE1基因的干扰质粒pYr-1.1-siBACE1,并能有效抑制neuro-2a细胞内源性BACE1基因表达,为靶向BACE1基因的治疗提供了有力的工具。

BaCe_(1-x)Mn_xO_3材料的制备和电性能研究

采用高温固相法制备了BaCe1-xMnxO3-δ(x=0.05~0.30)。运用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别对BaCe1-xMnxO3-δ系列试样的物相结构和微观形貌进行了表征,并应用IM6e型电化学工作站测定了不同温度(250~800℃)下试样的交流阻抗谱。结果表明:x=0.05~0.10样品为钙钛矿型单相结构,x=0.10~0.30时样品中有第二相Ba2MnO3形成。在1500℃烧结的样品,随着Mn2+掺杂浓度的增大,试样的致密性有所提高,试样的电导率增大。当x=0.30时,BaCe0.7Mn0.3O3-δ试样在空气气氛800℃电导率达1.14×10-3S.cm-1。

树鼩BACE1全长编码序列的克隆及分子特征分析

目的获取树鼩β-淀粉样前体蛋白切割酶BACE1(beta-site APP cleaving enzyme-1)的全长编码序列并进行分子特征分析,为开展AD疾病的机制研究提供依据。方法提取树鼩大脑及其他脏器组织总RNA,通过RACE(rapid-amplification of cDNA ends)实验得到的序列与中间序列进行拼接得到树鼩BACE 1全长编码序列,使用DNAMAN、MEGA 10.0.5、PyMOL等生物信息学软件,对其序列和分子特征进行分析。结果树鼩BACE 1除在脑组织表达外,在外周组织也有表达。树鼩BACE 1核酸序列和蛋白质分子整体结构与人类高度相似,树鼩与人类的BACE1蛋白在膜内结构区均存在一个高度保守的DXXLL的ACDL分选内吞基序,两者具有相同的胞外域、跨膜域及胞内域,但树鼩BACE1蛋白质相比人少一个潜在的乙酰基化位点,并且在折叠结构上存在差异。结论本研究获得树鼩BACE 1基因完整编码序列,其蛋白基本结构与人的基本相似,提示树鼩可能是作为研究AD病理改变或药物研究潜在的理想模型。

BACE-1靶向小分子抑制剂虚拟筛选

β-secretase分泌酶(BACE-1)是一种天冬氨酸蛋白酶,BACE-1是控制脑内淀粉样前体蛋白水解产生β-淀粉样蛋白的关键酶,其抑制剂将是控制阿尔茨海默病的一个有效途径。本研究首先根据Lipinski类药性评价规则对天然产物数据库、中药数据库以及FDA药品数据库中的化合物进行类药性筛选,然后采用分子对接的方法从类药性良好的化合物中筛选与BACE-1对接分数较高的化合物。通过ADME预测,筛选得到的7个化合物具有较好的成药性。研究分子对接下的互作模式以及通过自由结合能验证复合物体系的稳定性,最终得到4个潜在的BACE-1靶向小分子抑制剂。本研究为BACE-1抑制剂的开发提供了设计思路,筛选得到的化合物有望成为阿尔茨海默病的有效治疗药物。

α4β2亚型烟碱受体激动抑制SH-EP1-α4β2 nAChR-hAPP695细胞BACE1基因启动子活性

目的：为了在构建的共表达α4β2烟碱亚型受体（nAChR）基因和淀粉样蛋白前体蛋白（APP695）基因的SH-EP1-α4β2 nAChR—hAPP695细胞模型进行高通量药物筛选，探索用基因启动子活性分析作为在此细胞模型进行亚型特异性药物筛选的简捷节省的方法。方法：用荧光定量PCR的方法，探测在SH-EP1-α4β2 nAChR-hAPP695细胞模型α4β2 nAChR激动对BACE1和PSEN1 mRNA水平的影响；

高压氧通过调节BACE1蛋白水平改善APP/PS1模型小鼠Aβ相关病理改变及认知功能

目的:探索高压氧(HBO)治疗对阿尔茨海默病APP/PS1转基因(TG)小鼠脑β-淀粉样蛋白(Aβ)相关病理改变及认知障碍的治疗作用。方法:取4月龄的APP/PS1转基因小鼠30只随机分为2组(TG组和TG+HBO组),野生对照小鼠15只(WT组),分别进行高压氧治疗和对照治疗6个疗程。治疗结束后用水迷宫实验检测各组小鼠认知功能;取小鼠脑标本进行免疫荧光检测小鼠脑老年斑表达情况;高尔基染色检测树突棘密度;通过酶联免疫吸附实验检测Aβ40和Aβ42的水平;Western blot法检测Sirt1、BACE1、APP、α/β-CTF和synaptophysin的蛋白表达水平。结果:与TG组相比,高压氧治疗能减少TG+HBO组小鼠脑中Aβ的产生和老年斑的形成(P<0.01);与TG组相比,高压氧治疗能增加TG+HBO组小鼠脑中Sirt1的蛋白水平,降低BACE1的蛋白水平,从而减少β-CTF的产生(P<0.01);与TG组相比,HBO治疗能增加TG+HBO组小鼠脑神经棘突数量与synaptophysin蛋白水平(P<0.01),从而明显改善APP/PS1转基因小鼠的学习记忆功能。结论:高压氧治疗能通过增加Sirt1蛋白表达、降低BACE1蛋白水平而减少APP裂解产生Aβ及老年斑形成,进而减轻Aβ的神经毒性损伤,最终发挥神经保护作用。

姜黄素通过激活PPARγ和抑制BACE1减少神经细胞内β淀粉样蛋白的产生

目的:本课题旨在研究姜黄素处理体外培养的神经细胞后BACE1、PPARγ及Aβ40和Aβ42的变化,探讨其抑制β淀粉样蛋白作用的可能机制。方法:通过LipofectaminTM2000将质粒APPswe与BACE1-mychis瞬时共转染入SHSY5Y细胞,然后用姜黄素分浓度组与时间组处理细胞,通过RT-PCR测定BACE1及PPARγ的mRNA水平;通过Western Blotting检测BACE1及PPARγ的蛋白表达;通过ELISA检测Aβ40和Aβ42的变化。结果:RT-PCR及Western blot结果显示转染细胞经姜黄素处理后BACE1的mRNA及蛋白表达水平显著减少,呈浓度和时间依赖性(P<0.05);而PPARγ的mRNA及蛋白表达水平增加,也呈浓度和时间依赖性(P<0.05)。ELISA结果显示Aβ40和Aβ42的产生随处理浓度及时间的增加显著降低(P<0.05)。结论:姜黄素可显著抑制体外培养的神经元中Aβ40和Aβ42的产生,且该作用与其激活PPARγ和抑制BACE1密切相关。