本文選題：阿爾茨海默癥 + β分泌酶BACE1��； 參考：《廈門大學(xué)》2013年博士論文

【摘要】：阿爾茨海默癥(Alzheimer's disease, AD)病人的顯著病變之一是大腦中的β分泌酶BACE1切割淀粉樣前體蛋白APP產(chǎn)生的Aβ所形成的具有神經(jīng)毒性的淀粉樣斑。此外BACE1也參與精神分裂癥(Schizophrenia)的發(fā)病。由于BACE1活性及水平受到細(xì)胞內(nèi)多種蛋白的調(diào)控,因此尋找調(diào)控BACE1的蛋白在AD和精神分裂癥的治療中具有重要意義。 我們通過酵母雙雜交的實(shí)驗方法篩選出一種可能與BACE1發(fā)生相互作用的蛋白—人類M1Muscarinic乙酰膽堿受體(M1Muscarinic Acetylcholine Receptor, M1mAChR,以下簡稱M1受體),并在酵母中通過β-gal活性證實(shí)了該蛋白可以和BACE1在酵母系統(tǒng)中發(fā)生相互作用。M1受體密切調(diào)控乙酰膽堿能受體的活性,而乙酰膽堿能神經(jīng)元細(xì)胞在阿爾茨海默癥中受到明顯損害。許多研究提示M1受體可能成為阿爾茨海默癥治療的新靶點(diǎn),這就要求我們深入理解M1受體在疾病過程中的參與機(jī)制。在此,我們進(jìn)一步在過表達(dá)人類Swedish突變APP的HEK293Swedish以及過表達(dá)APP695的N2a695等哺乳動物細(xì)胞內(nèi),通過免疫生物學(xué)技術(shù)證實(shí)了M1受體可以和非成熟形式的BACE1在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中發(fā)生相互作用。有研究提示,M1受體的激動劑可通過PKC/MEK信號通路增加非淀粉源途徑的APP加工過程,降低Aβ的形成,抑制tau蛋白的過度磷酸化,從而緩解與阿爾茨海默癥相伴的認(rèn)知障礙等癥狀,因此,特異性的M1受體激動劑在治療AD方而具有潛在的應(yīng)用前景。另有研究表明M1受體激動劑AF267可以降低AD模型小鼠大腦中的BACE1水平,但機(jī)制不明,并且此激動劑可以非特異地激活M型乙酰膽堿受體其他的同家族成員。另據(jù)一項研究發(fā)現(xiàn),在M1受體及其同家族成員M3受體的共同激動劑talsaclidine處理下,BACE1的蛋白水平顯著升高,該過程依賴于PKC和MAPK信號通路。為了深入理解M1受體調(diào)控BACE1的機(jī)制,解釋以往報道中頗具爭議的觀察結(jié)果,我們從蛋白-蛋白之間相互作用的角度,開展M1受體對BACE1調(diào)控新機(jī)制的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(1)在HEK293Swedish細(xì)胞中,瞬時轉(zhuǎn)染M1受體可以劑量相關(guān)性地降低BACE1的蛋白水平,從而減少APP經(jīng)BACE1切割的產(chǎn)物Aβ水平,但并不影響B(tài)ACE1的mRNA水平；(2)用siRNA下調(diào)細(xì)胞內(nèi)的M1受體,可觀察到BACE1蛋白的累積；(3)過表達(dá)M1受體引起的BACE1蛋白水平下降,可以通過蛋白酶體的抑制劑處理得以補(bǔ)償性恢復(fù),但卻不能被溶酶體抑制劑補(bǔ)償恢復(fù)；(4)M1受體的過表達(dá)可以引起B(yǎng)ACE1泛素化的增加；(5)當(dāng)使用抑制劑阻斷M1受體下游的MAPK、PKC以及PO3K-Akt等信號通路時,并不影響M1受體過表達(dá)造成的BACE1的降解；(6)過表達(dá)喪失信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能的C端缺失M1受體突變體同樣引起B(yǎng)ACE1減少；(7)過表達(dá)M1受體的HEK-APP Swedish細(xì)胞經(jīng)M1受體激動劑McN-A-343處理后,其M1受體的分布表現(xiàn)出區(qū)室化,其BACE1含量進(jìn)一步降低；(8)過表達(dá)BACE1能夠引起M1受體蛋白和(?)mRNA的積累。我們的這些結(jié)果表明,M1受體可以通過與BACE1的直接相互作用,介導(dǎo)了BACE1蛋白通過蛋白酶體-泛素途徑的降解,從而抑制了Ap的生成和積累。而這一過程不依賴于M1受體的信號途徑。我們的研究成果拓展了M1受體調(diào)控BACE1的機(jī)制,為AD以及精神分裂癥的治療和藥物開發(fā)提供了重要的理論依據(jù)。
[Abstract]:One of the significant pathological changes in Alzheimer ' s disease ( AD ) is the neurotoxic amyloid plaques formed by A.beta . produced by the amyloid precursor protein APP in the brain . In addition , BACE1 is involved in the pathogenesis of schizophrenia . Since BACE1 activity and level are regulated by various proteins in the cell , it is important to find the protein that regulates BACE1 in the treatment of AD and schizophrenia .

It is suggested that M1 receptor may be a new target for the treatment of Alzheimer ' s disease . It is suggested that M1 receptor may be a new target in the treatment of Alzheimer ' s disease .
( 2 ) siRNA down - regulate M1 receptor in cells , and the accumulation of BACE1 protein can be observed ;
( 3 ) The level of BACE1 protein caused by overexpression of M1 receptor can be compensated by the inhibitor treatment of proteasome , but it can not be compensated by lysosomal inhibitor ;
( 4 ) overexpression of M1 receptor can increase the ubiquitination of BACE1 ;
( 5 ) It does not affect the degradation of BACE1 caused by overexpression of M1 receptor when using inhibitors to block signaling pathways downstream of M1 receptor .
( 6 ) The deletion of M1 receptor mutant at the C terminus of overexpression loss signal transduction also resulted in a decrease in BACE1 ;
( 7 ) After treated with the M1 receptor agonist McN - A - 343 , the expression of M1 receptor in the HEK - APP Swedish cell with the M1 receptor was increased , and the BACE1 content of M1 receptor decreased further .
( 8 ) The overexpression of BACE1 can cause the accumulation of M1 receptor protein and ( ? ) mRNA . These results show that M1 receptor can mediate the degradation of BACE1 protein through proteasome - ubiquitin pathway by direct interaction with BACE1 . This process does not depend on the signal pathway of M1 receptor . Our research results extend the mechanism of M1 receptor regulation BACE1 , which provides an important theoretical basis for the treatment and drug development of AD and schizophrenia .

【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R749.16

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1886462