PKCδ在Aβ生成及其所致AD病理损害中的效应作用及相关机制研究

Overproduction of amyloid-beta protein (Aβ) and Aβ-induced damages are not only the pathological basis for the pathogenesis of AD, but also the crucial factors in AD treatment. Recently, researches have suggested that PKCδ may play a key role in Aβ producion and Aβ-induced pathological damages. However, up to now, the mechanism and function of PKCδ in AD are still unclear. Based on the literatures and our previous studies, we hypothesize that PKCδ may modulate the Aβ production and Aβ-induced glucose metabolism abnormality, synaptic plasticity inhibition and cell apoptosis. In the present study, we will employ the AD transgenic models both in vivo and in vitro with multiple special intervention agents of PKCδ, and use ethological tests, neuroelectrophysiological techniques, neuromorphological methods, molecular biological methods, western blot and ELISA, to investigate the mechanism and function of PKCδ for Aβ production and Aβ-induced pathological damages，and estimate the effects and mechanism of PKCδ inhibition in AD treatment. This study will benefit to clarify the molecular mechanism of AD, and provide new target for therapeutic agents in AD treatment. This study will benefit to clarify the molecular mechanism of AD, and provide new target for therapeutic agents in AD treatment.

Aβ大量生成及其所致神经损害是AD发病的重要病理基础，也是治疗AD的关键因素。近期的研究提示，PKCδ可能在Aβ生成及其所致AD病理损害中发挥着重要作用，但机制迄今尚未阐明。根据PKCδ最新研究进展并结合课题组前期工作，我们提出了"PKCδ可能调控Aβ生成并介导Aβ所致糖代谢异常、突触可塑性损伤及细胞凋亡等病理损害，抑制PKCδ活性可能具有潜在预防和治疗AD的作用"这一科学设想。本项课题以AD转基因细胞和AD转基因小鼠为主要研究对象，通过神经行为学、神经电生理、神经形态学、分子生物学、蛋白印迹和ELISA等实验方法，使用多种PKCδ特异性干预手段，深入探讨PKCδ在Aβ生成及其所致AD病理损害中的效应作用和相关机制，以及PKCδ作为AD干预靶点的治疗效果和相关机制。为进一步阐明AD病变发生和发展机理、开发AD预防和治疗药物探索新的研究思路并提供可靠的实验依据。

大量的研究表明，如何有效地抑制Aβ过度生成并阻断其神经病理损害已成为防治AD病变发生和发展的关键。本课题以AD患者和正常对照皮层脑组织标本、多种AD相关细胞株（SY5Y-APP741、N2a-APP695）、Tg2576转基因AD小鼠原代神经元、及APPswe/PS1dE9转基因AD小鼠为研究对象，使用多种分子生物学技术（PKCδ过表达质粒、siRNA、shRNA、CRISPR-Cas9）和特异性药物（PKCδ特异性抑制剂rottlerin）等措施，调控细胞及脑组织中PKCδ的表达，通过神经行为学、免疫荧光共聚焦、免疫组织化学、RT-PCR、Western blot、ELISA等实验技术方法，深入探讨PKCδ在AD相关病理损害中的效应作用及其分子机制。研究表明：（1）AD患者脑内PKCδ和BACE1的含量均明显升高，两者之间存在着显著的相关性。（2）在AD相关细胞株和转基因AD小鼠原代神经元中，使用多种分子生物学技术干预PKCδ表达，可以通过调控NF-κB转录因子磷酸化影响Aβ生成限速酶BACE1的表达、APP代谢及Aβ的生成。（3）使用PKCδ特异性抑制剂Rottlerin治疗后，可以通过抑制NF-κB转录因子磷酸化显著降低转基因AD小鼠脑内BACE1的转录和表达、Aβ的过度生成和沉积，改善突触相关蛋白损害及学习记忆功能障碍。该项研究表明PKCδ在调控Aβ过度生成中发挥着重要作用，以PKCδ为治疗靶点可以有效地阻断AD相关病理损伤机制，为开发AD治疗药物提供新的研究思路和作用靶点。