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【摘要】阿爾茨海默病(AD)的病因有很多,有研究證明β淀粉樣蛋白(Aβ)在腦內(nèi)的沉積是AD病理的始發(fā)因素和重要環(huán)節(jié),是導致AD的關鍵因素。以Aβ為靶點治療AD是新突破點。
【關鍵詞】β-淀粉樣蛋白;阿爾茨海默?。恢委熗緩?/p>
【中圖分類號】R749 【文獻標識碼】A 【文章編號】ISSN.2095-6681.2016.36..02
阿爾茨海默?。ˋD)是一種以進行性記憶力減退和認知功能障礙為主的神經(jīng)退行性疾病[1],主要的病理特征是腦組織的細胞外Aβ沉積[2]。Aβ主要由β淀粉樣前體蛋白APP分解而來[3],是AD患者腦中斑塊的核心蛋白,它是由多種衍生自APP的不同長度的肽組成,主要組分是Aβ40和Aβ42。Aβ42具有更強的疏水性、聚集性和神經(jīng)毒性。正常情況下以Aβ40為主,但由于多種原因,AD患者腦內(nèi)Aβ42增多并沉積,導致AD發(fā)生。現(xiàn)代研究證明Aβ在腦內(nèi)的沉積是AD病理的始發(fā)因素和重要環(huán)節(jié),是導致AD的關鍵因素[4-5]。
1 Aβ的生成途徑
Aβ來源于APP的水解。APP有兩條水解途徑。一條途徑不產(chǎn)Aβ,主要由α-分泌酶參與。這條途徑不會生成Aβ,而是產(chǎn)生可溶性sAPPα;另一條途徑產(chǎn)生Aβ,在β-分泌酶和γ-分泌酶的作用下生成Aβ40和Aβ42。正常人體的APP水解都會產(chǎn)生Aβ40和Aβ42,但AD患者Aβ42數(shù)量會異常增加。Aβ40溶解度高,不易產(chǎn)生聚合物,而Aβ42因其疏水性,會形成團狀聚集物,然后形成纖維狀物質(zhì),進而形成Aβ斑塊沉淀,具有很強的細胞毒性。研究表明,以Aβ為靶點開發(fā)的藥物可通過調(diào)節(jié)APP水解,促進Aβ清除,抑制Aβ聚集,從而達到減少Aβ的作用。因此,增強α-分泌酶活性或抑制β、γ-分泌酶的活性都會減少Aβ的產(chǎn)生。
2 Aβ治療途徑
2.1 抑制Aβ生成
2.1.1 α-分泌酶激動劑
α-分泌酶主要分布在細胞膜上,APP在α-分泌酶的作用下,會水解形成可溶性sAPPα,sAPPα有促進神經(jīng)細胞發(fā)育、增強記憶的功能。α-分泌酶激動劑可以增強α-分泌酶的活性活性,促進APP水解成sAPPα。
2.1.2 β-分泌酶抑制劑
β-分泌酶主要分布在內(nèi)涵體和高爾基體外側(cè)網(wǎng)絡結構(TGN),是APP水解的限速酶,是AD病理的關鍵因素。β-分泌酶抑制劑可以抑制β-分泌酶,從而減少Aβ的生成且不對其他生理功能產(chǎn)生嚴重不良影響。
2.1.3 γ-分泌酶抑制劑
γ-分泌酶是由四個亞單位組成的膜內(nèi)蛋白水解酶,是APP水解成Aβ的關鍵酶。γ-分泌酶抑制劑可以抑制γ-分泌酶活性,從而降低APP水解成Aβ的效率,減少Aβ生成。
2.2 促進Aβ清除
2.2.1 通過血腦屏障轉(zhuǎn)運
血腦屏障(bood brain barrier,BBB)是指在腦毛細血管壁與神經(jīng)膠質(zhì)細胞的一種選擇性地阻止某些物質(zhì)(多為有害物質(zhì))由血液進入腦的特殊屏障。運轉(zhuǎn)Aβ通過BBB進出大腦的主要受體是晚期糖基化終產(chǎn)物受體(RAGE)和低密度脂蛋白受體相關蛋白-1(LRP1)。RAGE的作用是運轉(zhuǎn)Aβ有血入腦;LRP1的作用是運轉(zhuǎn)Aβ由腦入血。通過使RAGE的表達量減少、LRP1的表達量增加,可以使腦內(nèi)Aβ含量減少[7]。
2.2.2 小膠質(zhì)細胞吞噬Aβ
小膠質(zhì)細胞分布在腦內(nèi)各個部分,它是中樞神經(jīng)細胞的一種,可以發(fā)揮巨噬細胞作用,是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的第一道免疫防線。它能吞噬Aβ從而抑制AD的惡化。Aβ可通過對小膠質(zhì)細胞表面的高度糖基化終產(chǎn)物受體(RAGE)和清道夫受體的作用激活小膠質(zhì)細胞,使小膠質(zhì)細胞吞噬Aβ。但是如果小膠質(zhì)細胞處于過度激活的狀態(tài),就會導致促炎因子的過度產(chǎn)生,從而使AD惡化[8]。
2.2.3 星形膠質(zhì)細胞清除Aβ
星型膠質(zhì)細胞可以降解細胞外和細胞內(nèi)的Aβ。星形膠質(zhì)細胞能夠合成并分泌具有酶活性的胰島素降解酶,細胞外的Aβ會被胰島素降解酶降解。胰島素降解酶的抑制劑是胰島素,所以胰島素對細胞外Aβ的清除起到重要作用[9]。
3 結 語
AD的發(fā)病因素和機制十分復雜,如表觀遺傳學、基因變異、蛋白質(zhì)異常修飾、內(nèi)外環(huán)境因素等[10-11]。然而,Aβ在腦內(nèi)的聚集仍然是AD病理機制研究的關鍵因素。因此,以Aβ為靶點來研究治療AD的藥物,從Aβ的產(chǎn)生、聚集、清除等途徑來減少Aβ,防止Aβ的沉積,是治療AD的重要靶點。
參考文獻
[1] 邢三麗,陳 川,申定珠.β淀粉樣蛋白1~42誘導原代皮質(zhì)神經(jīng)元損傷過程中的淀粉樣前體蛋白信號通路[J].中國組織工程研究,2012,16(15):2797-2800.
[2] Gursky O,Aleshkov S.Biochim Biophy Acta[J].2000,1476:93-102.
[3] Zhou J,Zhang S,Zhao X, et al.Melatonin impairs NADPH oxidase assembly and decreases superoxide anion production in microglia exposed to amyloid-beta1-42[J].J Pineal Res,2008,45(2):157-165.
[4] 馬 智.癡呆[M].北京:北京軍醫(yī)出版社,2011.
[5] 武 一,吉尚戎,蔣伍玲,隋森芳.β淀粉樣蛋白1-40和1-42的聚集性質(zhì)比較[J].電子顯微學報.2003,22(1):21-24.
[6] Xu Wang,Yi Yang,Mingyue Jia,Chi Ma,Mingyu Wang,Lihe Che, Yu Yang,Jiang Wu.The novel amyloid-beta peptide aptamer inhibits intracellular amyloid-beta peptide toxicity[J].Neural Regen Res,2013,8(1):39-48.
[7] 趙緒韜,傅 毅,董文心.β淀粉樣蛋白靶向藥物治療阿爾茨海默病的研究進展[J].世界臨床藥物,2013,34(1):49-54.
[8] 鄭嵋戈,阮志剛,劉 靖,李國營.β-淀粉樣蛋白的代謝機制[J].神經(jīng)解剖學雜志,2011,27(3):344-348.
[9] 洪 亮,黃漢昌,姜招峰,劉媛媛.β-淀粉樣蛋白的體內(nèi)清除機制[J].生命科學研究,2013,17(2):169-173.
[10] 周慧芳,薛 冰,王曉民.Alzheimer病研究進展-β淀粉樣蛋白學說與主要防治策略[J].自然科學進展,2003,13(2):121-125.
[11] 華 茜,丁海敏,梁 迷.靶向淀粉樣蛋白的阿爾茨海默病藥物研究進展[J].生物化學與生物物理進展,2012,39(8):734-740.
本文編輯:吳宏艷