阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种神经退行性疾病,患者认知功能严重受损。β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积是AD的重要病理表现之一。既往研究表明神经节苷脂GM1与Aβ生成有关,但具体机理仍不清楚。
2023年9月28日,北京大学第六医院张岱教授团队,西湖大学/清华大学施一公教授和周瑞博士团队在Advanced Science期刊发表了题为:Preferential Regulation of γ-Secretase-Mediated Cleavage of APP by Ganglioside GM1 Reveals a Potential Therapeutic Target for Alzheimer’s Disease 的研究论文,对GM1促进Aβ生成以及在AD发生发展中的作用机制进行了较为系统的研究。
利用APP/PS1小鼠模型,研究者首先通过腹腔注射GM1或者海马脑区定点注射过表达Neu3病毒等手段上调该小鼠大脑中GM1水平,发现海马组织中 γ分泌酶活性明显升高,Aβ生成及老年斑沉积均显著增加,并进一步加重APP/PS1小鼠的认知功能损害。其次,该研究进一步探讨了GM1对γ分泌酶的调控作用,发现GM1通过与γ分泌酶催化亚基PS1结合而改变γ分泌酶跨膜区构象,转变为容易结合底物的激活状态,促进了γ分泌酶对APP的特异性切割,但不影响对其他底物的剪切。最后,该研究通过D-PDMP/CTB抑制GM1生成/阻断GM1功能,发现APP/PS1小鼠海马组织γ分泌酶活性明显下降,Aβ生成及老年斑沉积均显著减少,认知障碍得到有效改善。
该研究发现GM1在APP加工中的重要作用。GM1含量增加,能促进APP/PS1小鼠Aβ产生和斑块沉积,并加重认知障碍;GM1与PS1相互作用,改变γ分泌酶的构象并特异性促进其剪切APP-CTF,使Aβ生成增加,而不影响γ分泌酶对其他底物的剪切;下调GM1降低γ分泌酶活性,减少APP/PS1小鼠Aβ生成以及改善认知功能障碍。因此,通过减少GM1水平而降低γ-分泌酶活性可能是AD治疗的新策略。
昌平实验室博士后王晓彤、清华大学周瑞、北京大学第六医院孙夏琴为该文共同第一作者,北京大学第六医院张岱教授和清华大学周瑞博士为该文通讯作者,共同作者中包括西湖大学/清华大学施一公教授、昌平实验室刘河生教授、北京大学第六医院岳伟华教授和王力芳教授以及李俊副研究员。
论文链接:
https://doi.org/10.1002/advs.202303411
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.