超声联合微泡转染Neprilysin质粒防治AD的机制研究

Alzheimer's disease(AD) has no cure currently. The theory holds that the neurotoxicology of beta-amyloid (Aβ) increased and widely deposit in brain tissue are the fundamental cause of AD. Neprilysin (NEP) has recently been implicated as a major extracellular Aβ degrading enzyme in the brain. The gene of NEP transfection has become an effective strategy for AD therapy. However, the conventional methods of using viral vector to transfer NEP always arouse risks problems, thus limit its clinical application. Ultrasound associated with microbubbles can improve gene transfection and more safe. The efficiency of ultrasound combined with microbubbles for NEP transfection, the mechanism of NEP delivery in vivo and AD therapy have not been reported yet. In previous research, we demonstrated for the first time that ultrasound can achieve the NEP plasmid transferred effectively in vivo, suggesting the feasibility of this method, which make a support for ultrasound combined with microbubbles to treat of AD. The project will base on previously achievements, using ultrasound combined with microbubbles to transfer NEP plasmid in skeletal muscle of AD transgenic animals to explore the security and efficiency of NEP transferred, dose-effect relationship and the blood-brain barrier permeability to clarify the mechanism of Aβ clearance and degradation.This would provide a novel therapeutic strategy for AD.

阿尔茨海默病（AD）目前尚无有效治疗策略。神经毒物β淀粉样蛋白（Aβ）在脑内含量异常增高与广泛沉积是造成AD发病的主要因素。Neprilysin（NEP）是清除与降解Aβ的重要蛋白，因此NEP基因转染有可能成为防治AD的有效策略。病毒为载体转染NEP存在很大的安全隐患，不利于临床应用。超声联合微泡可以提高基因转染效率，安全性良好。但是超声联合微泡在体转染NEP的效率、NEP体内传递机制、防治AD的有效性和安全性尚未见报道。课题组前期工作首次证实超声能将NEP裸质粒有效导入正常小鼠体内，NEP在体内含量明显升高，为超声联合微泡介导NEP治疗AD的可行性奠定了基础。本课题拟在前期研究基础上，利用超声联合微泡于AD转基因动物骨骼肌导入NEP质粒，深入探讨NEP基因转染率、NEP蛋白产生的量效关系、血脑屏障透过率，阐明超声联合微泡转染NEP质粒治疗AD的作用机制，为临床有效防治AD提供一种新策略。

阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）是发生于中老年人群体中最常见的一种神经退行性疾病，疾病呈隐匿性慢性进展。随着人口老龄化的严重，将会有越来越多的患者饱受AD的困扰。尽管已有许多种尝试性的方法与治疗，而疗效并不乐观。截止目前，对AD的发病机制有多种认识和理论，并且还在不断的更新，其中有些也存在争议。而神经毒物-β淀粉样蛋白（Aβ）伴随老化在脑内含量异常增高与广泛沉积是研究最多，报道最多，且被大众所公认的AD发病的主要因素。 基于以上理论，本研究将关注点放在如何能够延缓或减少Aβ的沉积上，探究是否可对AD起到一定的治疗作用。. Neprilysin（NEP），又称脑啡肽酶，是体内存在的清除与降解Aβ的重要蛋白，然后随着老化，此酶的含量和活性也逐渐降低。因此，是否可通过外源性的治疗方法改善这一状况。国外有研究提示：通过基因转染的方法可提高体内NEP的含量，并且在AD转基因动物体内得到了良好的效果。此研究结果让我们看到了AD治疗的希望。然而，此研究是基于病毒对NEP的质粒转染，而病毒载体潜在的风险却将极大的限制其今后可能有望的临床治疗。因此，本研究将探试NEP质粒通过物理的方法—超声结合微泡进行在体转染，观察是否对AD转基因动物有效，并进一步探讨其转染的量效关系。. 基于以上的研究背景，本项目在前期初步进行了NEP质粒的合成、检测、鉴定、扩增的工作，然后在正常健康C57/BL动物身上通过超声微泡导入NEP质粒，观察到NEP体内含量的增高。接着，在AD转基因动物月龄6个月左右导入NEP质粒，进行了动物认知行为学的检测，取得了一些有说服力的结果。本课题拟观察到动物满一年后的，期间会分各个时间段采取数据。后续的实验与结果正在等时间节点到后进行采集与分析。. 因此，本研究旨在解决以下两点关键问题：（1）NEP质粒是否可通过物理方法的超声与微泡结合安全、有效的转入到体内；（2）进入体内的NEP是否具有活性，是否可较长时间合成分泌，对AD微观病理学及宏观行为学治疗是否有效。目前我们的研究已顺利成功的完成了第1点的工作。第2点的工作已取得一些数据。项目实验目前还在继续，后续会有结果递交与呈现。