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SCN2B在APP/PS1小鼠腦組織中對(duì)APP加工處理的作用

2021-11-13 07:27趙浩然嚴(yán)國紀(jì)董曉函習(xí)楊彥彬
關(guān)鍵詞:鈉離子亞基品系

趙浩然,李 珊,嚴(yán)國紀(jì),董曉函,習(xí)楊彥彬

(昆明醫(yī)科大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所,云南 昆明 650500)

隨著我國老年人口的不斷增長,人口老齡化所帶來的健康問題也日益嚴(yán)峻。隨著年齡的增加,腦老化導(dǎo)致包括學(xué)習(xí)記憶、感覺運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知能力等一系列大腦機(jī)能衰退[1]。隨著認(rèn)知功能的持續(xù)下降,很有可能進(jìn)一步發(fā)展為以學(xué)習(xí)記憶能力嚴(yán)重減退為主要表現(xiàn)的阿爾茲海默病(Alzheimer disease,AD)。AD作為一種隱匿的進(jìn)行性神經(jīng)退行性疾病,是目前導(dǎo)致老年人最終發(fā)生失智或癡呆(Dementia)的主要原因。Aβ產(chǎn)生的一個(gè)關(guān)鍵因素是淀粉樣前體蛋白(Amyloid precursor protein,APP)被蛋白酶水解成不同活性的片段。目前,AD的病理學(xué)改變主要為β淀粉樣蛋白(Amyloid-β,Aβ)在功能腦區(qū)的過度生成和累積,這是神經(jīng)纖維纏結(jié)產(chǎn)生、神經(jīng)變性以及神經(jīng)炎癥的主要因素[2]。目前,針對(duì)AD多以對(duì)癥、支持治療為主,缺乏有效的治療手段。而對(duì)AD發(fā)病機(jī)制,尤其是對(duì)AD病理進(jìn)程中Aβ產(chǎn)生的機(jī)制做進(jìn)一步闡明,可為疾病的精準(zhǔn)治療指引正確方向。

最近一系列研究表明,電壓門控性鈉離子通道(Sodium channel-voltage-gated,VGSC)作為中樞神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢划a(chǎn)生和傳遞的基礎(chǔ),在心臟傳導(dǎo)相關(guān)疾病、癲癇、神經(jīng)性疼痛、神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病等中扮演著重要的角色[3]。神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢坏漠a(chǎn)生通常由電壓門控鈉離子通道去極化介導(dǎo),鈉離子通道由一個(gè)核心α亞基和兩個(gè)輔助β亞基(β1和β2)共同組成蛋白質(zhì)復(fù)合體,通過腦內(nèi)的SCN1A、SCN1B和SCN2B等基因編碼產(chǎn)生。其中輔助β亞基雖然不直接參與離子通道開放或失活等主要生物學(xué)功能組成,但在細(xì)胞信號(hào)傳遞、維持細(xì)胞膜穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)部分離子通道門控特異性等方面的作用同樣不可忽視?,F(xiàn)有研究表明這些鈉離子通道蛋白結(jié)構(gòu)與功能的變化導(dǎo)致的鈉離子內(nèi)流改變?cè)谏窠?jīng)退行性相關(guān)疾病中起著關(guān)鍵作用[4],這些研究提示鈉離子通道干預(yù)藥物可能在AD治療中是一個(gè)潛在的作用靶點(diǎn)。

本研究通過分析電壓門控性鈉離子通道二型β亞基(Sodium channel-voltage-gated-beta2,SCN2B)在AD模式動(dòng)物腦內(nèi)參與APP介導(dǎo)的Aβ加工和處理中發(fā)揮的作用,以闡述AD疾病中的一種潛在的調(diào)控機(jī)制,進(jìn)一步驗(yàn)證SCN2B與AD病理性APP代謝途徑、Aβ沉積之間的可能關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物APPswe/PS1ΔE9 (APP/PS1) 轉(zhuǎn)基因小鼠由合作伙伴澳大利亞莫納什大學(xué)肖志誠教授惠贈(zèng)。SCN2B-/-、SCN2B+/- 及SCN2B+/+ 三種轉(zhuǎn)基因小鼠均由協(xié)和醫(yī)科大學(xué)中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所張連峰教授實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)提供。分別選取6~8周齡的不同性別的APP/PS1分別與SCN2B-/-、SCN2B+/- 及SCN2B+/+轉(zhuǎn)基因小鼠按照(2雌1雄)方式合籠雜交,獲得APP+SCNB2-/-(APP/PS1SCN2B低表達(dá)純合子)、APP+SCN2B+/-(APP/PS1SCN2B雜合子)和APP+SCN2B+/+(APP/PS1SCN2B過表達(dá)純合子)3種轉(zhuǎn)基因小鼠。小鼠均在昆明醫(yī)科大學(xué)SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房飼養(yǎng),溫度控制在22°C左右,每日12 h光照、12 h黑暗,自由攝食和飲水。

1.2 主要試劑 DEME購買于以色列BI公司(biological industries);胎牛血清及Neurobasal購買于GIBCO公司;鼠尾DNA檢測試劑盒購買于北京全式金公司;Trizol試劑盒購自biosharp公司;Revert AidcDNA試劑盒購買于美國fermentas公司;SCN2B抗體購買于以色列Alomone Labs公司;抗鼠抗體和GAPDH1抗體(sc47724和sc516132)購買于Santa Cruz公司;ELISA 試劑盒購自于美國Andygene公司。

1.3 轉(zhuǎn)基因小鼠基因型檢測 取3~7 d新生小鼠,每只約剪0.5 cm鼠尾組織,使用鼠尾DNA檢測試劑盒按步驟提取總DNA,樣本置于﹣80°C保存,特異性引物序列(見表1)。分別加入PCR Mix10 μL,PCR上下游引物各0.6 μL,DNA5 μL,雙蒸水3.8 μL構(gòu)成PCR總反應(yīng)體系,樣本置于PCR儀進(jìn)行擴(kuò)增。反應(yīng)條件為:循環(huán)35次,94℃變性1 min,59℃退火30 s,72℃延伸1 min,結(jié)束后置于4℃保存。PCR產(chǎn)物用1%瓊脂糖凝膠電泳,用紫外凝膠成像儀(Bio-Gel,Bio-red)進(jìn)行可視化分析。獲得相應(yīng)的目的片段即為所需該品系轉(zhuǎn)基因小鼠。

1.4 RT-PCR檢測轉(zhuǎn)基因小鼠腦腦皮質(zhì)與海馬中SCN2B的表達(dá) 分別選取5種品系轉(zhuǎn)基因小鼠,用戊巴比妥按照(1 mL/kg)進(jìn)行腹腔注射麻醉,后取出腦組織并分離出海馬組織和腦皮質(zhì)部分。使用Trizol試劑盒提取總RNA。利用primer 6.0設(shè)計(jì)引物(見表1)。使用Revert AidcDNA合成試劑盒(Fermentas Company)合成cDNA。然后加入PCR Master Mix Kit置于PCR儀進(jìn)行PCR 擴(kuò)增,反應(yīng)條件為:循環(huán)35次,94°C下變性1 min、退火1 min,72℃下延伸1 min。獲得的PCR產(chǎn)物在1%的瓊脂糖凝膠中電泳,用紫外凝膠成像儀(Bio-Gel,Bio-Rad)進(jìn)行可視化分析。使用Imager J 6.0軟件進(jìn)行圖像分析。

表1 引物序列

1.5 Western blot檢測轉(zhuǎn)基因小鼠腦腦皮質(zhì)與海馬中SCN2B的表達(dá) 戊巴比妥按照(1 mL/kg)進(jìn)行腹腔注射以麻醉小鼠,取出腦組織,收集海馬和腦皮質(zhì)部分置于1.5 mL離心管中,分別加入10 mM Tris-HCl緩沖液(pH 7.4),10 mM EDTA,30%Triton-1000、10%SDS,蛋白酶抑制劑混合物(Roche)和NaCl,在冰盒上使用勻漿機(jī)進(jìn)行勻漿。隨后置于離心機(jī)中以12 000 rpm/min,4°C條件下離心30 min。配置10%SDS-PAGE凝膠進(jìn)行電泳,保留目的蛋白一并蛋白質(zhì)印跡分析。轉(zhuǎn)移到PVDF膜上,將膜放入5%脫脂奶粉封閉1 h,隨后將PVDF膜與抗SCN2B抗體(1∶800)和抗GAPDH(1∶500)一起孵育抗體在4℃過夜。TBST洗滌后,再將膜與抗鼠抗體(1∶1 000)在25°C條件下孵育2 h。Image J 6.0軟件計(jì)算蛋白質(zhì)條帶的密度。

1.6 細(xì)胞培養(yǎng)及分組 選用新生的5種品系小鼠,包括野生型(WT)、APP/PS1+、APP/PS1+SCNB2-/-、APP/PS1+SCN2B+/- 、APP/PS1+SCN2B+/+。每個(gè)品系各5只,斷頸處死后,手術(shù)器械剝離顱骨與硬腦膜后迅速分離腦皮質(zhì)與海馬組織放入完全培養(yǎng)基,經(jīng)木瓜酶消化20 min,過濾后收集細(xì)胞懸浮液進(jìn)行神經(jīng)原代培養(yǎng);第1天12 h全量更換神經(jīng)元培養(yǎng)基,隨后每24小時(shí)半量更換神經(jīng)元培養(yǎng)基。

1.7 ELISA檢測Aβ40和Aβ42的水平 神經(jīng)元培養(yǎng)5d后取培養(yǎng)基與細(xì)胞溶解產(chǎn)物。按照Aβ40ELISA 試劑盒(AD2170MO)、Aβ42ELISA試劑盒(AD2169MO)的說明書指示將標(biāo)準(zhǔn)品梯度稀釋,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。1 500 rmp/min離心10 min后收集細(xì)胞上清液樣品按照每孔加入50 μL含酶試劑樣品至酶標(biāo)板,封板膜封板37°C恒溫箱孵育30 min,靜置1 min后棄液,重復(fù)5次,酶標(biāo)儀設(shè)置為450 nm后依次測量各孔OD值。比較各品系轉(zhuǎn)基因小鼠神經(jīng)元細(xì)胞中的Aβ40和Aβ42的表達(dá)水平。

1.8 Western blot檢測蛋白含量 收集細(xì)胞懸浮液,除去殘留的培養(yǎng)基并離心,后加入裂解液提取總蛋白。配置10%SDS-PAGE凝膠進(jìn)行電泳,保留目的蛋白部分轉(zhuǎn)移到PVDF膜上,將膜放入5%脫脂奶粉封閉1 h。在4°C下分別與sAPPα(1∶100)、sAPPβ(1∶500)、APP C-Terminal(APPβ-CTF,1∶500)、AICD(1∶1 000)抗體孵育過夜,隨后用Image J 6.0軟件測量條帶密度。

事實(shí)上,當(dāng){xn}關(guān)于度量d收斂到0時(shí),對(duì)任意的ε>0,存在N,使得d(xn,0)=xn<ε。此時(shí)ρ0(xn,0)=1-(xn→0)∧(0→xn)=1-(1-xn)=xn>ε。此時(shí)ρ0(xn,0)=1-(xn→0)∧(0→xn)=1-(1-xn)=xn

2 結(jié)果

2.1 轉(zhuǎn)基因小鼠基因型鑒定 分別選取SCN2B-/-、SCN2B+/-及SCN2B+/+轉(zhuǎn)基因鼠與APP/PS1小鼠交配,運(yùn)用特異性引物對(duì)各品系轉(zhuǎn)基因小鼠后代鼠尾組織提取的DNA進(jìn)行PCR檢測,獲得相應(yīng)目的片段的樣品對(duì)應(yīng)為該品系轉(zhuǎn)基因小鼠。由此篩選出APP/PS1遺傳背景的APP/PS1+SCN2B-/-、APP/PS1+SCN2B+/-、APP/PS1+SCN2B+/+轉(zhuǎn)基因鼠小鼠,后將F1代同胞兄妹交配持續(xù)擴(kuò)大繁殖數(shù)量,PCR檢測結(jié)果如圖1所示。結(jié)果顯示SCN2B-/-轉(zhuǎn)基因組新生小鼠均表達(dá)SCN2B-/-敲除插入的300bp片段(A);SCN2B+/-轉(zhuǎn)基因組新生小鼠均表達(dá)SCN2B+/-部分敲除插入的456bp片段(B);SCN2B+/+轉(zhuǎn)基因組新生小鼠均表達(dá)SCN2B+/-部分敲除插入的250bp片段(C);說明本實(shí)驗(yàn)按照預(yù)期獲得了相應(yīng)的轉(zhuǎn)基因小鼠品系(見圖1)。

2.2 轉(zhuǎn)基因小鼠腦皮質(zhì)海馬中SCN2B的表達(dá)檢測 為驗(yàn)證APP/PS1+SCN2B-/-、APP/PS1+SCN2B+/-、APP/PS1+SCN2B+/+各品系轉(zhuǎn)基因小鼠SCN2B的轉(zhuǎn)基因干預(yù)和過表達(dá)效率,分別取各品系小鼠腦皮質(zhì)及海馬進(jìn)行檢測,每組5例(n=5),檢測方法為實(shí)時(shí)熒光定量PCR及Western blot。結(jié)果顯示,APP/PS1+SCN2B-/-轉(zhuǎn)基因小鼠組海馬及腦皮質(zhì)組織中SCN2B的表達(dá)量幾乎檢測不到,而APP/PS1+SCN2B+/+小鼠與野生型相比,SCN2B的表達(dá)顯著增加,幾乎增加了2.2倍;APP/PS1+SCN2B+/-小鼠中表達(dá)則為APP/PS1+SCN2B+/+轉(zhuǎn)基因小鼠的60%左右。檢測結(jié)果證實(shí),成功構(gòu)建APP/PS1+SCN2B-/-,APP/PS1+SCN2B+/-以及APP/PS1+SCN2B+/+轉(zhuǎn)基因小鼠(見圖2)。

A:與WT型比,P<0.05,n=5;SCN2B在上述各品系轉(zhuǎn)基因小鼠腦皮質(zhì)中的表達(dá)蛋白質(zhì)印記條帶;B:與WT型比,P<0.05,n=5;SCN2B在上述各品系轉(zhuǎn)基因小鼠海馬中的表達(dá)蛋白印跡條帶。 圖2 SCN2B在APP/PS1遺傳背景的SCN2B-/-,SCN2B+/-以及SCN2B+/+轉(zhuǎn)基因小鼠腦皮質(zhì)和海馬中表達(dá)的蛋白印跡結(jié)果

A:APP/PS1+SCN2B-/-轉(zhuǎn)基因小鼠基因型檢測;Lane 1:DNA MarkerDL 2,000 (從上到下分別為:2 000 bp,1 000 bp,750 bp,500 bp,250 bp,100 bp)。Lane 2-7:轉(zhuǎn)基因鼠的鼠尾DNA PCR擴(kuò)增產(chǎn)物,Lane 8:WT;B:APP/PS1+SCN2B+/-轉(zhuǎn)基因小鼠基因型檢測;Lane 2-7:轉(zhuǎn)基因鼠的鼠尾DNA PCR擴(kuò)增產(chǎn)物,Lane 8:WT;C:APP/PS1+SCN2B+/+轉(zhuǎn)基因小鼠基因型檢測:Lane 2-7:轉(zhuǎn)基因鼠的鼠尾DNA PCR擴(kuò)增產(chǎn)物,Lane 8:WT。 圖1 APP/PS1+SCN2B-/-,APP/PS1+SCN2B+/-以及APP/PS1+SCN2B+/+轉(zhuǎn)基因小鼠基因型檢測

2.3 Aβ40和 Aβ42在不同原代培養(yǎng)神經(jīng)元中的表達(dá)水平APP/PS1+組小鼠腦皮質(zhì)海馬神經(jīng)元中的Aβ40和Aβ42含量與APP/PS1+SCN2B-/-、APP/PS1+SCN2B+/-、APP/PS1+SCN2B+/+3種品系小鼠比較明顯降低(P<0.05)。APP/PS1+SCN2B+/+小鼠與APP/PS1+SCN2B-/-、APP/PS1+SCN2B+/- 組相比,Aβ40和 Aβ42含量相比明顯升高(P<0.05)。提示SCN2B基因過表達(dá)具有促進(jìn)Aβ生成的作用(見圖3)。

*:與APP/PS1+組比,P<0.05,n=4;&:與APP/PS1+ SCN2B+/+組比較,P<0.05,n=4。 圖3 β40 和 Aβ42在各組細(xì)胞培養(yǎng)溶解產(chǎn)物中的表達(dá)水平

2.4SCN2B對(duì)不同品系轉(zhuǎn)基因小鼠細(xì)胞中APP酶解產(chǎn)物sAPPα,sAPPβ,APP-APPβ-CTF及AICD的表達(dá)水平 與APP/PS1+SCN2B+/+組小鼠相比較,WT組小鼠sAPPα,sAPPβ含量均升高,但APPβ-CTF與AICD片段含量處于相反的趨勢(P<0.05);在APP/PS1+SCN2B+/-組小鼠中,sAPPα、sAPPβ含量呈現(xiàn)減少的趨勢,APP-APPβ-CTF與AICD表達(dá)顯著增加(P<0.05);而與APP/PS1+組小鼠對(duì)比,sAPPα、sAPPβ含量表現(xiàn)出隨SCN2B的表達(dá)增加而減少,而APPβ-CTF與AICD片段含量則隨SCN2B的表達(dá)增加而增加(P<0.05)。此結(jié)果提示SCN2B基因?qū)APPα、sAPPβ、APPβ-CTF和AICD的合成具有一定的調(diào)控作用(見圖4)。

*:與APP/PS1+ SCN2B+/+組比較,P<0.05,n=4;&:與WT組比較,P<0.05;#:與APP/PS1+組比較,P<0.05,n=4。 圖4 各品系細(xì)胞培養(yǎng)基中sAPPα,sAPPβ,APP-APPβ-CTF及AICD表達(dá)的蛋白印跡結(jié)果

3 討論

AD的主要病理改變以淀粉樣蛋白(Aβ)在正常腦區(qū)異常聚集形成的老年斑塊為特征,此過程與APP蛋白的酶解過程密切相關(guān)[6]。APP的代謝途徑主要有兩條:淀粉樣代謝途徑及非淀粉樣代謝途徑。APP經(jīng)由淀粉樣代謝途徑降解的過程如下:APP被β-分泌酶水解切割成可溶性APPβ片段(sAPPβ),C-末端片段(APPβ-CTF),隨后被位于細(xì)胞膜上的γ-分泌酶分解釋放出Aβ[7]。Aβ主要由40個(gè)和42個(gè)淀粉樣肽殘基(Aβ40和Aβ42)組成,Aβ寡聚體形成是導(dǎo)致AD患者的記憶能力衰退和神經(jīng)系統(tǒng)毒性的關(guān)鍵因素,不同長度Aβ的相互聚集形成Aβ寡聚體進(jìn)而表現(xiàn)出對(duì)神經(jīng)元的毒性損傷作用[8]。而在非淀粉樣蛋白途徑中,APP可被α-分泌酶切割,釋放可溶性片段(sAPPα),經(jīng)微循環(huán)代謝排出,加速Aβ溶解并減輕Aβ對(duì)神經(jīng)元的持續(xù)性損傷[9-10]。由此,對(duì)APP代謝過程及其代謝產(chǎn)物的監(jiān)測有助于觀察疾病進(jìn)展及藥物療效評(píng)估。

已有研究發(fā)現(xiàn)SCN2B作為參與AD及腦老化的相關(guān)基因,雖不直接參與離子通道的組成,但在調(diào)節(jié)功能性亞基功能蛋白在細(xì)胞膜的表達(dá)和穩(wěn)定性、信號(hào)傳導(dǎo)、通道的激活與失活中具有重要作用[11]。SCN2B可通過調(diào)控鈉離子通道結(jié)構(gòu),從而影響神經(jīng)元的鈉離子內(nèi)流及電生理特性改變。近年來,隨著研究的不斷深入,還發(fā)現(xiàn)SCN2B可間接調(diào)控質(zhì)膜中的鈉通道的數(shù)量,增加鈉離子峰值電流的密度提高去極化速度,從而提高鈉通道從激活向失活狀態(tài)的恢復(fù)效率[12]。越來越多的證據(jù)表明,SCN2B編碼的鈉離子通道亞基蛋白上的Ig結(jié)構(gòu)域可以與其他細(xì)胞黏附分子相互作用,發(fā)揮類似細(xì)胞粘附功能[13]。但是,關(guān)于它們?cè)诶匣嚓P(guān)的分子機(jī)制與病理性改變,尤其是與學(xué)習(xí)記憶相關(guān)功能衰退過程中的作用及機(jī)制卻鮮有報(bào)道。筆者在前期研究中準(zhǔn)備了SCN2B基因敲低小鼠模型,表型檢測結(jié)果顯示SCN2B基因下調(diào)60.68%可以顯著改善轉(zhuǎn)基因小鼠空間認(rèn)知記憶能力[14],提示SCN2B可能與小鼠認(rèn)知功能相關(guān)。APP/PS1小鼠在6月齡左右可表現(xiàn)出空間記憶能力喪失及AD相關(guān)癥狀,是目前國內(nèi)外研究AD的使用疾病模型[15]。

本研究通過制作APP/PS1+SCN2B-/-、APP/PS1+SCN2B+/-、APP/PS1+SCN2B+/+ 3種轉(zhuǎn)基因小鼠疾病模型,發(fā)現(xiàn)在5月齡會(huì)表現(xiàn)出與APP/PS1+轉(zhuǎn)基因小鼠相似的認(rèn)知功能障礙癥狀,通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR及免疫印跡檢測3種轉(zhuǎn)基因動(dòng)物SCN2BmRNA和蛋白表達(dá)量,結(jié)果顯示APP/PS1+SCN2B-/-組海馬及腦皮質(zhì)組織中SCN2B表達(dá)量幾乎檢測不到,但與野生型相比,SCN2B+/+組小鼠的SCN2BmRNA和蛋白表達(dá)量均顯著增加,幾乎增加了2.2倍,而SCN2B+/-組SCN2B的表達(dá)則為野生型的60%左右。結(jié)果表明,筆者基于APP/PS1小鼠的遺傳背景成功構(gòu)建了SCN2B-/-(敲除)、SCN2B+/-(敲低)以及SCN2B+/+(過表達(dá))轉(zhuǎn)基因小鼠。接下來,本研究用ELISA法檢測了Aβ在各組轉(zhuǎn)基因小鼠腦皮質(zhì)與海馬神經(jīng)元細(xì)胞中的表達(dá)水平,結(jié)果發(fā)現(xiàn)APP/PS1+SCN2B+/+組腦內(nèi)Aβ含量較APP/PS1+SCN2B-/-組顯著增多,且當(dāng)動(dòng)物體內(nèi)SCN2B表達(dá)增加時(shí),Aβ含量呈現(xiàn)隨SCN2B增加而增加的趨勢;還發(fā)現(xiàn)過表達(dá)SCN2B可以促進(jìn)APP向致病性片段Aβ40和Aβ42的分解過程,而將SCN2B敲除可以顯著抑制這一過程。隨后,通過驗(yàn)證SCN2B在APP不同酶解途徑中的調(diào)控作用,證實(shí)了過表達(dá)SCN2B可以促進(jìn)APP更多的通過β-分泌酶途徑分解為致病性的APPβ-APPβ-CTF、AICD以及sAPPβ片段,減少經(jīng)α-分泌酶途徑酶解為水溶性可代謝的sAPPα片段。結(jié)果提示敲低SCN2B可以影響APP酶解過程,有利于APP向生成可溶性Aβ的方向發(fā)展,減少不溶性神經(jīng)毒性的Aβ在正常腦區(qū)的過度聚集。

筆者前期在對(duì)APP/PS1小鼠進(jìn)行SCN2B基因敲低處理后,發(fā)現(xiàn)其可誘導(dǎo)腦啡肽酶(Neprilysin,NEP)的活性增高和表達(dá)水平增加,增強(qiáng)NEP與APP致病性代謝產(chǎn)物AICD的結(jié)合,進(jìn)而促進(jìn)APP/PS1小鼠腦內(nèi)淀粉樣蛋白的清除[16]。還有研究表明SCN2B基因敲低可上調(diào)Nav1.2、Nav1.6在軸突中的表達(dá),對(duì)神經(jīng)電位傳導(dǎo)恢復(fù)具有一定促進(jìn)作用,Nav1.1雖然也檢測到表達(dá)變化,但在神經(jīng)元中的具體作用還不清楚[17]。盡管β2亞基不直接影響Na電流水平,但它的存在對(duì)維持神經(jīng)元細(xì)胞結(jié)構(gòu)和通道蛋白的穩(wěn)定性是必需的。同時(shí),β2亞基與α亞基共價(jià)結(jié)合形成復(fù)合物也是發(fā)揮限制功能性Na+通道電流速率的關(guān)鍵因素,SCN2B在神經(jīng)元興奮性調(diào)節(jié),Na通道密度和細(xì)胞膜定位等方面起著十分重要的作用[18]。接下來對(duì)β4亞基的氨基酸序列研究發(fā)現(xiàn)它與β2亞基的氨基酸序列同源性>35%,提示兩種亞基在參與Na通道蛋白形成過程中存在相似作用,所以其在神經(jīng)元穩(wěn)定性方面的作用不可忽視。這一系列研究表明,SCN2B可能是基于調(diào)控神經(jīng)元軸突Na通道的密度與結(jié)構(gòu)表達(dá)來發(fā)揮相應(yīng)生物學(xué)功能。

結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道以及本研究的發(fā)現(xiàn),敲低SCN2B有利于推動(dòng)APP向生成可溶性Aβ的方向酶解,減少不溶性神經(jīng)毒性的Aβ在正常腦區(qū)的過度聚集,從而發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。本研究部分揭示了SCN2B在對(duì)APP 加工處理及Aβ產(chǎn)生中的作用,為神經(jīng)保護(hù)特別是AD藥物的研發(fā)提供了潛在作用靶點(diǎn)。但SCN2B調(diào)控APP的酶解進(jìn)程是否有助于認(rèn)知功能改善還有待進(jìn)行更深入的研究證實(shí)。

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