Rab相关蛋白的自噬-内吞异常在阿尔茨海默病神经元变性中的作用

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目的:  以携带APP Swedish突变(APP695K595N/M596L)基因的慢病毒感染PC12细胞制备AD细胞模型,观察自噬-内吞相关蛋白表达的变化。  以APPswe/PS1dE9双转基因小鼠为对象,研究Rab相关的自噬-内吞异常在AD神经元变性过程中的作用。  方法:  构建GV166-APP695K595N/M596L过表达质粒后,与Clontech慢病毒辅助包装原件载体pHelper1.0、pHelper2.0共转染293T细胞,以包装所获得的病毒感染PC12细胞,制备AD细胞模型。采用免疫荧光及western blot观察自噬-内吞相关蛋白表达的改变。  通过PCR技术鉴定小鼠基因型,将小鼠分为转基因组和野生型对照组。  采用水迷宫实验、强迫游泳实验,评估12月龄APPswe/PS1dE9双转基因小鼠及同龄同窝生野生型小鼠的记忆能力及情绪变化。  采用ELISA对APPswe/PS1dE9双转基因小鼠及对照小鼠脑组织Aβ进行检测。  采用免疫荧光观察APPswe/PS1dE9双转基因小鼠和对照野生型小鼠脑内Aβ、Rab5、Rab7、LC3B的空间分布及表达水平。  采用western-blot对APPswe/PS1dE9双转基因小鼠及野生型对照小鼠脑内的Rab5、Rab7、LC3B及Lamp2蛋白进行定量分析。  结果:  DNA测序及凝胶电泳证实APP695K595N/M596L成功导入过表达慢病毒载体系统。包装获得的病毒感染PC12细胞72小时后,western blot及免疫荧光染色显示,与对照组相比,感染Lenti-APP695K595N/M596L慢病毒的PC12细胞内Aβ含量明显增高(P=0.011),Rab7含量明显升高(P=0.019),早期内体标记物Rab5、自噬泡标记物LC3B及溶酶体标记物Lamp2均明显减少(P=0.001,P=0.002,P=0.02)。  在水迷宫实验中,12月龄APPswe/PS1dE9双转基因小鼠的工作记忆能力较野生型对照组小鼠明显下降(P=0.029),强迫游泳实验示两组小鼠无显著性差异(P=0.100)。  12月龄APPswe/PS1dE9双转基因小鼠脑内Aβ40及Aβ42含量(3601.233±385.001pg/g,546.513±31.626pg/g)较野生型对照组(1331.762±362.982pg/g,261.709±29.817pg/g)显著增加(P=0.001,P<0.001)。  12月龄APPswe/PS1dE9双转基因小鼠脑内的Aβ与Rab5、Rab7、及LC3B具有共定位关系,与野生型小鼠相比,上述蛋白表达水平明显增加(P<0.001)。  结论:  在携带APP Swedish突变基因的PC12细胞及12月龄APPswe/PS1dE9双转基因小鼠中可检测到一系列Rab及自噬-内吞相关蛋白的异常改变,提示Rab相关的自噬-内吞功能异常可能在AD神经元的变性过程中扮演了重要角色。
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