为什么记忆会随年龄消失？大连医科大学李韶/苏州大学马全红团队等揭示Tn-R通过Nav1.6调控Aβ产生机制

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阿尔茨海默病（AD）是一种毁灭性的神经退行性疾病，其特征是β淀粉样蛋白（Aβ）斑块和神经纤维tau缠结。Aβ聚集体引发tau功能障碍和神经元损伤，启动疾病进程。Aβ是通过β-和γ-分泌酶依次蛋白水解切割淀粉样前体蛋白（APP）产生的。

图1：文章标题

2025年9月1日，大连医科大学基础医学院李韶团队与苏州大学神经科学研究所马全红团队等在Alzheimer's & Dementia杂志发表论文Tenascin-R aggravates Aβ production in the perforant pathway by regulating Nav1.6 activity in APP/PS1 mice。该研究整合了APP/PS1小鼠的遗传学、电生理学和微透析技术，并构建了Tn-R基因片段和GEDC基序，以确定AD治疗的潜在治疗序列。

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钠通道Nav1.6调节穿质通路中的Aβ产生

过去普遍认为，Aβ的产生主要发生在突触，神经活动会触发突触部位的APP被切割，生成Aβ。那么在非突触部分（轴突）是否也存在呢？既往研究发现穿质通路中的兰氏结（Nodes of Ranvier）NORs中的电压门控钠通道Nav1.6与APP共定位，表明其可能参与APP处理。因此作者首先把AD最先被破坏的回路之一的穿质通路作为对象，并聚焦Nav1.6的作用。

研究发现，在APP/PS1小鼠中，从内嗅皮层延伸到海马的穿质通路区域存在显著的Aβ斑块沉积。此外，电刺激内嗅皮层后，可在穿质通路和海马中引起Aβ升高。而通过反向透析给予钠通道阻断剂河豚毒素（TTX），则显著降低了通路和海马中的Aβ水平。这些结果表明，Nav1.6是活动依赖性Aβ释放的重要介质。

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Tn-R调节Nav1.6和APP表达

Nav1.6通道与Aβ形成有关，而既往研究发现Tn-R和Nav通道在轴突初始段和NORs之间有分子相互作用，那么Tn-R是否能调节Nav1.6呢？为了解答这个问题，作者研究发现，Tn-R与Nav1.6在脊髓、小脑和大脑皮层中共同定位。此外，免疫共沉淀实验也证实了Tn-R和Nav1.6之间的直接物理相互作用。在Tn-R敲除（Tn-R⁻/⁻）小鼠中，APP、BACE1、sAPPβ和Nav1.6的蛋白水平显著降低，而sAPPα水平没有显著变化。这些结果表明，Tn-R可以调节Nav1.6和APP表达。

图2：Aβ沿着穿质通路传播，受钠通道活性的调节，而Nav1.6和APP的表达受Tn-R的调节

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穿质通路中Tn-R敲低减少可溶性Aβ并改善认知缺陷

现在目标分子就集中在Tn-R上了，为了探究Tn-R的作用，作者对APP/PS1小鼠的穿质通路中进行区域特异性Tn-R敲低。研究发现TG-shTnR组相比TG-vector对照组在穿质通路和海马齿状回（DG）中的ISF Aβ浓度显著降低。行为测试（包括新物体识别、Y迷宫、被动回避和Morris水迷宫测试）表明，Tn-R敲低显著改善了APP/PS1小鼠的认知功能，同时也改善小胶质细胞炎症等。

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图3：穿质通路中Tn-R的敲除降低了APP/PS1小鼠的可溶性Aβ水平，改善了认知功能

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Tn-R增强Nav1.6活性并上调APP/BACE1表达

为了进一步挖掘机制，通过体外实验进一步研究。Tn-R过表达选择性增强了Nav1.6峰值电流密度，而不影响Nav1.2。Tn-R过表达还显著上调了Nav1.6、APP和BACE1的蛋白和mRNA表达水平。TTX处理显著降低了APP和BACE1的蛋白和mRNA水平，表明Nav1.6活性对于Tn-R依赖性APP和BACE1转录上调至关重要。

图4：Tn-R在体外通过Nav1.6调节APP和BACE1的表达

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EGF-L结构域介导Nav1.6激活并促进APP和BACE1表达

研究进一步挖掘分子起作用的内部结构域。研究发现Tn-R的EGF-L和FN6-8结构域，而不是EGF-S结构域，增强了Nav1.6电流并促进APP/BACE1转录。仅EGF-L结构域就能显著增强了Nav1.6峰值电流密度，而FN6-8或EGF-S结构域对电流幅度没有显著影响。

图5：Tn-R的不同功能结构域选择性调节Nav1.6活性并调节APP和BACE1表达

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EGF-L中的GEDC基序是介导Nav1.6功能增强的关键

进一步地，序列分析发现EGF-L结构域中有一个保守的氨基酸基序——GEDC。分离的GEDC基序的过表达导致Nav1.6峰值电流密度显著增加，而缺失GEDC基序的EGF-L突变体未能增强电流幅度。这确定了GEDC基序是Tn-R的EGF-L结构域内驱动Nav1.6表达上调和钠通道功能增强的关键结构。

图6：Tn-R EGF-L结构域内调节Nav1.6表达和功能的功能基序的鉴定

图7：Tn-R通过穿质通路中Nav1.6依赖的非突触信号加剧Aβ病理

本研究确定了Tn-R/Nav1.6轴，特别是GEDC基序，作为Aβ病理的机制贡献者的新起点。Tn-R通过Nav1.6在NORs调节APP加工和Aβ产生，提供了一个新的治疗靶点。GEDC基序代表了开发AD治疗药物的有希望的分子模板。这些发现不仅增进了我们对AD发病机制的理解，而且为开发针对非突触机制的新型治疗策略提供了理论基础。