阿尔茨海默病外周血淋巴细胞线粒体动态变化机制及应用

阿尔茨海默病（AD）是老年痴呆最常见类型，但临床上尚无简单易行特异性敏感性高的AD标志物，难以早期发现和诊断AD。线粒体功能障碍是AD病理改变中的早期事件。线粒体不断进行分裂融合，这种动态变化决定着线粒体的形态和功能。最近两年研究发现AD神经细胞和皮肤成纤维细胞均存在线粒体动态变化以及调控蛋白异常，其中一些异常具有特异性，是可能的AD标志物。线粒体动态变化和细胞周期密切相关，本课题组已经发现AD淋巴细胞的细胞周期以及部分线粒体分裂融合调控蛋白异常，说明AD淋巴细胞的线粒体动态变化及其调控蛋白也存在异常。本研究拟通过进一步观察线粒体的形态和检测其调控蛋白的表达来深入研究AD病人外周血淋巴细胞的线粒体动态变化，并在大样本病例上验证这些变化，确定其中一些变化可作为AD外周标志物；同时拟通过体外培养和 Aβ刺激健康年轻人淋巴细胞来明确AD淋巴细胞中线粒体的动态改变与Aβ相关而参与AD的发病机理。

阿尔茨海默病（AD）是老年痴呆最常见类型，但临床上尚无简单易行特异性敏感性高的标志物。线粒体功能障碍和细胞周期变化是AD病理改变中的早期事件,线粒体动态变化和细胞周期变化密切相关，其中一些异常具有特异性，是可能的AD 标志物。本项目通过检测线粒体分裂融合调控蛋白以及细胞周期调控蛋白的表达，并在大样本病例上验证这些变化，确定了其中一些调控蛋白的变化可作为AD 外周标志物；同时通过体外培养和β淀粉样蛋白（Aβ）刺激健康年轻人淋巴细胞明确AD 淋巴细胞中线粒体分裂蛋白和细胞周期调控蛋白的变化与Aβ相关关系。我们研究发现AD的外周血淋巴细胞中线粒体分裂蛋白Drp1、亚硝基化的Drp1以及Fis1存在明显异常变化；p53信号传导通路中的磷酸化p53显著增加，G1/S检验点调节蛋白Cyclin E、Rb、CDK2和E2F-1在AD患者淋巴细胞中也显著增加，并且这些蛋白在AD诊断中的特异度和敏感度高于或者接近于80%，是可能的AD外周标志物，我们同时发现淀粉样蛋白Aβ和AD/MCI患者淋巴细胞中的线粒体分裂蛋白Drp1以及Fis1相关，体外培养健康人的淋巴细胞并给与Aβ刺激可导致细胞中的Drp1蛋白水平下降，Fis1蛋白水平升高，Aβ刺激后的淋巴细胞p53表达也增高，并可见微量突变型p53的表达，说明Aβ与AD淋巴细胞中线粒体分裂调节蛋白及细胞周期异常相关。因为本项目研究重点为寻找和验证AD可能的外周标志物，我们应用抗体芯片检测淋巴细胞蛋白在AD中的表达情况，进一步寻找淋巴细胞中可能的AD标志物，初步研究结果表明HLA-DR和HLA-DP、CDK4、蛋白酶3（PR3）、p15INK4b、GST、VEGFR2和TRADD等蛋白在AD淋巴细胞中的表达与对照相比有显著不同，其中CDK4在AD中下降4倍，PR3下降约5倍，p15INK4b、VEGFR2和TRADD下降约2倍，虽然初步芯片验证结果显示这些蛋白在AD中的变化不足以作为AD的诊断标志物，但是分析这些蛋白与血浆Aβ、认知功能等的相关关系有助于明确AD的病情进展情况及发病机制，对判断AD预后以及指导治疗有一定的帮助。另外miRNA是目前体液分子标记物的研究热点，但在AD中的研究还很少, 我们也初步开展了这方面研究，以便下一步检测和验证miRNA在AD的外周血中的变化并进一步明确是否可作为诊断标记物。