認(rèn)知障礙也是阿爾茲海默病(AD)的表現(xiàn),大腦中β-淀粉樣蛋白(Aβ)聚集是這種起病隱匿的神經(jīng)退行性疾病的病理特征。AD大多發(fā)生在70歲以上老人,且女性患者多于男性患者,比例大約為3:1。先前有研究提出,女性發(fā)病率高是因?yàn)槠涓昶诤蟠菩约に胤置跍p少,但后續(xù)臨床實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)以激素治療逆轉(zhuǎn)病情的效果較差,因此該項(xiàng)假設(shè)受到質(zhì)疑。
2020年12月15日,加拿大渥太華大學(xué)、埃及亞歷山大大學(xué)的研究人員在《Science Signaling》刊登了題為“Aβ oligomers induce pathophysiological mGluR5 signaling in Alzheimer’s disease model mice in a sex-selective manner”的報(bào)告,從分子角度分析了女性在AD發(fā)病率方面高于男性的潛在原因:代謝型谷氨酸受體5(mGluR5)與雄性小鼠Aβ具有高度親和力,與雌性則沒有這種聯(lián)系。
DOI: 10.1126/scisignal.abd2494
谷氨酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要的興奮性腦神經(jīng)遞質(zhì),在學(xué)習(xí)和記憶中起著關(guān)鍵作用。代謝型谷氨酸受體5(mGluR5)可與谷氨酸結(jié)合,是一種具有興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的氨基酸,其擁有的記憶功能成為AD研究中的熱點(diǎn)。mGluR5充當(dāng)Aβ和細(xì)胞病毒蛋白(PrPc)的細(xì)胞外支架,能夠與PrPc和Aβ形成三聚體,降低大腦內(nèi)β-淀粉樣蛋白(Aβ)的聚集。
為探究mGluR5在不同性別AD患者中的差異表現(xiàn),研究人員分離出雄性和雌性小鼠皮質(zhì)和海馬組織中的mGluR5,發(fā)現(xiàn)在雄性小鼠中mGluR5表現(xiàn)出與Aβ的高親和力,而在雌性小鼠中則沒有觀察到這種親和力。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),mGluR5、Aβ和PrPc三元復(fù)合物只在雄性小鼠腦中形成,未在雌性腦中形成,也就是說僅雄性小鼠腦內(nèi)Aβ積累下降。
人腦中Aβ寡聚體與mGluR5的性別特異性結(jié)合
GSK3β-ZBTB16途徑是mGluR5自噬信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制之一,前期在雄性AD小鼠模型中被觀察到失調(diào),并且與Aβ清除率降低相關(guān)。進(jìn)一步分析中,研究人員從15天大的野生型小鼠分離的初級(jí)皮質(zhì)神經(jīng)元中檢查了Aβ誘發(fā)的信號(hào)傳導(dǎo),結(jié)果發(fā)現(xiàn),Aβ與mGluR5的結(jié)合滅活了雄性神經(jīng)元中的ZBTB16自噬信號(hào),但未使雌性神經(jīng)元中的ZBTB16自噬信號(hào)失活。
不同性別小鼠神經(jīng)元Aβ有發(fā)的信號(hào)傳導(dǎo)
隨后,研究人員對(duì)六個(gè)月大的野生型和APP(APPswe /PS1ΔE9表達(dá)早衰和淀粉樣蛋白)小鼠進(jìn)行媒介物和CTEP(mGluR5抑制劑)治療12周,發(fā)現(xiàn)CTEP重新激活了雄性APP小鼠的自噬、逆轉(zhuǎn)認(rèn)知能力下降,但雌性APP小鼠卻沒有。另外,CTEP治療可改善雄性APP小鼠的識(shí)別評(píng)分,但不能改善雌性APP小鼠的識(shí)別評(píng)分。
CTEP治療對(duì)不同性別野生型和APP小鼠的影響
總的來說,mGluR5的信號(hào)傳導(dǎo)在雄性AD小鼠中發(fā)揮積極作用,該機(jī)制的發(fā)現(xiàn)對(duì)AD特異性治療提供了新方向,或?qū)㈤_啟治療阿爾茲海默癥的新篇章。
參考資料:
[1] Aβ oligomers induce pathophysiological mGluR5 signaling in Alzheimer’s disease model mice in a sex-selective manner.