Aβ*56 寡聚体介导的神经元损伤及其分子机制

Increasing researches have shown amyloid beta oligomer possesses great neurotoxicity than amyloid beta fibers. The apoptosis and inflammation mediated by Aβoligomer may play an important role in the pathogenesis of AD . Aβ*56 oligomer is a prominent oligomer species in the brain of AD, however, its effects in AD is not very clear. To explores the molecular mechanism of neuronal injury mediated by Aβ*566. we propose to establish AD cell and rat models using Aβ*56 isolated by size exclusion chromatography from synthetic Aβ1-42. We will explore the activation of NALP1 and NALP1 inflammasome by Aβ*56, and the effect of active NALP1 on the activation of caspase-1/IL-18 cascade. We will also observe the effect of Aβ*56 on the cleavage of XIAP. we will determine whether knockdown of NALP1,either by RNAi in cultured neurons or by anti-NALP1 antibody in an AD rat model, reduce Aβ*56 neurotoxicity and cognitive deterioration. .Our previous studies have shown that exogenous IL-18 could induce apoptosis of tumor cells and XIAP inhibits apoptosis.This proposal would continue that work,leading to the first study of the effects of the NALP1/caspase-1/IL-18 signal pathway on neuronal injury induced by Aβ*56.We thus aim to elucidate the molecular mechanism of neurotoxicity induced by Aβ*56 to provide experimental basis for developing new therapy for AD.

研究表明Aβ寡聚体比Aβ纤维具有更大的神经毒性，其介导的细胞凋亡和局部炎症在AD发病过程中起重要作用。Aβ*56是AD病人脑内主要的一种寡聚体，但其作用尚未明了。用合成的Aβ1-42通过体积排阻色谱法分离Aβ*56 寡聚体，以此建立AD细胞和大鼠模型，探索其对神经元损伤及其机制；研究Aβ*56对NALP1和NALP1炎性体的活化和对XIAP的裂解，以及活化的NALP1对Caspase-1、IL-18级联活化作用。通过对培养神经元进行RNAi和抗NALP1抗体应用于AD大鼠，观察其对Aβ*56神经毒性的拮抗和认知功能的改善。我们先前的实验显示外源性IL-18可诱导肿瘤细胞凋亡，XAIP可抑制细胞凋亡。本研究是先前研究的继续，首次探索NALP1/Caspase-1/IL-18信号通路在Aβ*56介导的神经元损伤中的作用，旨在阐明Aβ寡聚体神经毒性及其分子机制，为开发AD治疗新疗法提供实验基础。

AD是最常见的痴呆类型，目前尚无有效的治疗方法，其发病机制至今不明。近年的研究表明Aβ1-42寡聚体有较大的神经毒性，是导致AD的重要分子。本项目通过不同的孵育温度、时间对Aβ进行孵育，应用超速离心的方法进行分离，摸索出制备、分离高分子量Aβ1-42寡聚体的方法。在一定的条件下提高孵育温度和延长孵育时间有利于寡聚体形成，37℃孵育24h或4℃孵育7d有利于高分子量寡聚体（50-70kD）形成。采用超速离心的方法可分离出高分子量寡聚体，应用分离的寡聚体建立了AD细胞和大鼠模型，对不同分子量Aβ神经毒性的大小进行比较。研究显示Aβ1-42寡聚体可导致大鼠海马和大脑皮质神经元损伤，呈明显时-效和量-效关系。对神经元毒性由大到小分别是高分子量寡聚体，低分子量寡聚体，纤维、单体，其半数抑制浓度（IC50）分别是18.52、69.48、109.34、182（μmol/L）。Aβ1-42寡聚体可导致CD8+T细胞浸润和小胶质细胞活化，促进促炎细胞因子IL-18、IL-1β和TNF-α的表达及Caspase-3的活化，促进炎症小体蛋白NALP1、Caspase-1和ASC的表达及其相互作用。本研究确立了Aβ1-42寡聚体，尤其是高分子量寡聚体，神经毒性作用及其分子机制；阐明了NALP1/Caspase 1/IL-18信号通路、免疫细胞和促炎细胞因子在Aβ寡聚体介导的神经损伤中的作用。