阿爾茨海默?。ˋD）的特征是記憶和執(zhí)行功能的進行性喪失，這可歸因于大腦各區(qū)域內(nèi)的突觸損傷和神經(jīng)退行性變。它是全/世/界癡呆癥最常見的病因，預(yù)計隨著人口老齡化，AD發(fā)病率將上升。幾十年來，β淀粉樣肽（Aβ）蛋白一直是阿爾茨海默病研究的焦點，這主要是因為AD患者的大腦中老化斑塊的主要成分是 Aβ。然而，雖然老化斑塊曾被認為是阿爾茨海默病病理學(xué)的原因，但事實可能并非如此1,2。相反，越來越多的證據(jù)表明aβ寡聚體是aβ的主要毒性物種，突出了其治療靶向性的潛力。

淀粉樣蛋白級聯(lián)假說已經(jīng)失寵

在正常情況下，長度為37到49個殘基的Aβ肽被β-和γ-分泌酶從淀粉樣前體蛋白（APP）中依次切割，然后從細胞中釋放并迅速降解。這一過程的失調(diào)導(dǎo)致Aβ肽積累并形成淀粉樣纖維，從而導(dǎo)致老化斑塊。Aβ40和Aβ42是斑塊的主要成分，其中Aβ42是兩種異構(gòu)體中神經(jīng)毒性更強的3。1992年，有人提出老化斑塊與神經(jīng)原纖維纏結(jié)的形成和隨后的神經(jīng)元細胞死亡有關(guān)，這種現(xiàn)象被稱為淀粉樣蛋白級聯(lián)假說1。但是，多年來，一些重要的觀察結(jié)果使研究人員對這一理論產(chǎn)生了懷疑。其中包括：阿爾茨海默病的發(fā)病與斑塊負荷之間的相關(guān)性較差；神經(jīng)元細胞死亡發(fā)生在沒有斑塊的大腦區(qū)域；Aβ斑塊存在于認知正常的個體中。此外，一些出現(xiàn)阿爾茨海默病癥狀的患者大腦中缺乏病理變化，這表明較大的聚集物不是神經(jīng)退行性變的原因4。

揭示aβ寡聚體在AD發(fā)病機制中的作用

現(xiàn)在，淀粉樣蛋白級聯(lián)假說已被寡聚體級聯(lián)假說所取代，該假說提出寡聚體而非老化斑塊是阿爾茨海默病的起始病理因素2。寡聚體是直徑約為3至10 nm的小球形結(jié)構(gòu)，由多個非共價組裝成簇的Aβ肽組成4,5。在AD的早期階段，當它們定位于神經(jīng)元突觸或其內(nèi)部時，它們明顯增加，并通過許多實驗方法顯示其毒性作用6。例如，體外產(chǎn)生的Aβ寡聚體已被證明對原代小鼠皮層神經(jīng)元有毒，而直接從阿爾茨海默病大腦中提取的寡聚體已被證明會損害突觸結(jié)構(gòu)和功能7,8。最近，在iPSC衍生的人類神經(jīng)元中進行的研究表明，幾種蛋白質(zhì)在對寡聚體挑戰(zhàn)的反應(yīng)中受到差異調(diào)節(jié)，而利用人類AD和小鼠腦組織進行的研究已確定寡聚體附著的突觸蛋白質(zhì)，促使人們努力確定如何將其作為治療靶點6,9。

支持阿爾茨海默病研究

StressMarq提供了廣泛的產(chǎn)品選擇以支持阿爾茨海默病研究，包括Aβ單體（目錄#SPR-485）、寡聚體（目錄#SPR-488）和預(yù)成型原纖維（目錄#SPR-487）。我們的Aβ寡聚體是由Aβ肽1-42生成的，使用已公布的方法用1,1,1,3,3,3-六/氟-2-丙醇（HFIP）預(yù)處理。當在透射電子顯微鏡（TEM）和原子力顯微鏡（AFM）下觀察時，它們表現(xiàn)出球狀構(gòu)象，并且在帶有抗淀粉樣β抗體的Western Blot上具有獨/特的二聚體/三聚體和寡聚體信號。重要的是，我們獲得的數(shù)據(jù)顯示，我們的Aβ寡聚體對原代大鼠皮層神經(jīng)元具有劑量依賴性毒性。

Aβ 1-42 寡聚體 (SPR-488) 和原纖維 (SPR-487) 對原代大鼠皮層神經(jīng)元顯示出劑量依賴性毒性，但單體 (SPR-485) 沒有毒性。大鼠原代皮層神經(jīng)元用不同濃度的 (A) 單體、(B) 寡聚體或 (C) 原纖維處理 14 天后的存活率，由 MAP2 陽性神經(jīng)元量化并表示為對照的百分比（空白對照設(shè)為100%）。原纖維和相應(yīng)的載體對照先在 Bioruptor 超聲破碎儀中進行超聲處理。測試條件在與未處理的對照和載體對照相同的板中運行，由不含Aβ 1-42 蛋白的緩沖液組成。數(shù)據(jù)表示為平均值 +/- s.e.m. (n = 6)。使用單向方差分析和 Dunnett 檢驗對數(shù)據(jù)進行全局分析； ** p<0.01 統(tǒng)計數(shù)據(jù)相比于對照； ## p<0.01, #### p<0.0001 統(tǒng)計數(shù)據(jù)相比于載體對照。 § 代表未經(jīng)處理的對照條件。

從左至右分別為Aβ單體 (SPR-485)，寡聚體 (SPR-488) 和原纖維 (SPR-487) 的電鏡圖。負染色透射電子顯微鏡圖像在 80 Kv 下在碳涂層的 400 目銅網(wǎng)格上使用磷鎢酸和乙酸雙氧鈾染色獲得。比例尺 = 100 nm。

StressMarq 同時還提供 淀粉樣蛋白寡聚物(A11) 抗體 (目錄# SPC-506) 和 淀粉樣蛋白纖維 (OC) 抗體 (目錄# SPC-507). 兩個抗體都有驗證應(yīng)用 Western Blot, IHC, ICC/IF 和IP.

參考文獻

1. Alzheimer’s disease: the amyloid cascade hypothesis, Hardy JA and Higgins GA, Science. 1992;256(5054):184-185

2. Amyloid β-protein oligomers and Alzheimer’s disease, Haydon EY and Teplow DB, Alzheimers Res Ther. 2013;5(6):60

3. Reconsideration of Amyloid Hypothesis and Tau Hypothesis in Alzheimer’s Disease, Kametani F and Hasegawa M, Front Neurosci. 2018;12:25

4. The Role of Amyloid-β Oligomers in Toxicity, Propagation, and Immunotherapy, Sengupta U et al, EBioMedicine. 2016 Apr; 6: 42–49

5. Kinetic diversity of amyloid oligomers, Dear AJ et al, Proc Natl Acad Sci U S A. 2020;117(22):12087-12094

6. Amyloid Beta Oligomers Target to Extracellular and Intracellular Neuronal Synaptic Proteins in Alzheimer’s Disease, Ding Y et al, Front Neurol. 2019;10:1140

7. Structural conversion of neurotoxic amyloid-beta(1-42) oligomers to fibrils, Ahmed M et al, Nat Struct Mol Biol. 2010;17(5):561-567. doi:10.1038/nsmb.1799

8. Amyloid-beta protein dimers isolated directly from Alzheimer’s brains impair synaptic plasticity and memory, Shankar GM et al, Nat Med. 2008;14(8):837-842.

9. Oligomeric amyloid-β induces early and widespread changes to the proteome in human iPSC-derived neurons, Sackmann C and Hallbeck M, Sci Rep. 2020;10(1):6538

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