haFGF14-154调控网格蛋白介导的内吞通路促进Aβ内吞和清除的机制研究

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目的:β-淀粉样蛋白(amyloidβ-peptide,Aβ)的产生和清除失衡会引发阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)。星形胶质细胞既能产生Aβ,也能摄取并降解细胞外环境中的Aβ,但是具体的作用机制目前尚未明确。本研究建立体外AD细胞模型,探究人类酸性成纤维细胞生长因子(human acidic fibroblast growth factor,haFGF14-154)调控细胞内吞和清除Aβ的作用机制,为寻求有效的作用靶点以及将haFGF14-154用于AD等神经退行性疾病的治疗提供依据。方法:(1)免疫荧光(immunofluorescence,IF)检测提取的大鼠原代皮质星形胶质细胞阳性率,筛选纯度大于95%的星形胶质细胞;(2)用Aβ1-42寡聚体建立体外AD模型,并用10、100、1000 ng/m L浓度的haFGF14-154处理星形胶质细胞24 h,Western Blot检测Aβ及其代谢相关蛋白(APP、ADAM10、BACE1、IDE)的表达,RT-q PCR检测Adam10 m RNA的表达,验证haFGF14-154对Aβ代谢的调控作用;(3)IF共定位分析星形胶质细胞在加药处理3 h和6 h后Aβ和溶酶体的标记物LAMP1的分布,筛选Aβ内吞的作用时间;IF、Western Blot、RT-q PCR检测网格蛋白和其它内吞相关蛋白(α-adaptin、AP2M1和VPS35)的表达以及内吞相关基因(Ap2m1和Vps35)的m RNA表达,研究haFGF14-154调控Aβ内吞的作用机制;(4)RT-q PCR检测mi R-133a-3p的表达水平,考察haFGF14-154对mi R-133a-3p的调控作用;用mi R-133a-3p mimic或inhibitor处理星形胶质细胞后,检测内吞相关蛋白和基因的表达,探究mi R-133a-3p对它们的调控作用;双萤光素酶报告基因实验验证mi R-133a-3p与Clta具有靶向调控关系。结果:(1)成功分离出纯度达到98%以上的原代星形胶质细胞;(2)haFGF14-154显著减少星形胶质细胞内Aβ沉积,显著上调ADAM10和IDE的蛋白表达,显著下调BACE1的蛋白表达,对PS1的蛋白表达也有所下调,但对APP的蛋白表达调控不明显;haFGF14-154对提高Adam10的m RNA表达没有显著性差异;(3)加入haFGF14-154和Aβ1-42寡聚体孵育3 h后,haFGF14-154处理组的细胞较Aβ组摄取了更多的Aβ;而加入haFGF14-154和Aβ1-42寡聚体6 h后,haFGF14-154处理组细胞内Aβ的量比Aβ组明显减少;(4)高剂量的haFGF14-154在基因和蛋白水平上显著上调了星形胶质细胞的网格蛋白、α-adaptin、AP2M1和VPS35的表达;低剂量的haFGF14-154显著上调Ap2m1和Vps35的m RNA表达;(5)haFGF14-154下调mi R-133a-3p的表达;mi R-133a-3p对网格蛋白、α-adaptin、AP2M1和VPS35具有负向调控作用;mi R-133a-3p与Clta具有靶向调控关系。结论:haFGF14-154通过下调星形胶质细胞内mi R-133a-3p的水平,减少其与Clta m RNA的结合,从而促进了Clta m RNA翻译合成网格蛋白,进而介导Aβ内吞,并将Aβ从早期胞内体传送到溶酶体进行降解;另外一部分进入细胞内的Aβ被IDE降解;haFGF14-154上调ADAM10的蛋白表达、下调BACE1的蛋白表达,减少了内源性Aβ的产生。
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