sAPPα-BACE1结合位点模拟肽在阿尔茨海默病防治中的作用和机制研究

Amyloid-beta（Aβ） plays a central role in the pathogenesis of Alzheimer's disease (AD). sAPPa is a key factor regulating Aβ production and deposition. We found that sAPPa can bind to BACE1, block cleavage site of BACE1 to APP, leading to decreased APP β-cleavage and Aβ generation. However, sAPPa could also make glial cells release neurotoxic cytokines, induce tumor cell proliferation and other side effects. We propose that design a mimic peptide binding to BACE1 specifically and blocking BACE1 cleavage to APP ,according to the binding site of sAPPa and BACE1. This project is to explore sAPPa release level in AD, the association of sAPPa level with Aβ,Tau and cognitive status in AD patients ,then to investigate the clinical significance of sAPPa release disorder in AD. Finally to validate sAPPα-BACE1 mimic peptide as a novel therapeutic target for AD to attenuate Aβ production, neurotoxicity and deposition in the brain. This project holds promise for revealing the pathogenesis and developing disease modifying therapies for AD.

β淀粉样肽（Aβ）是Alzheimer's病(AD)的核心致病物质。sAPPα是调控Aβ产生、沉积的关键因子。我们发现：sAPPα能够与BACE1结合，封闭BACE1对APP的剪切位点，导致APP β酶切减少，抑制Aβ生成。然而sAPPα升高有刺激胶质细胞释放神经毒性细胞因子、诱导肿瘤细胞增殖等副作用。我们提出：根据sAPPα与BACE1的结合位点,设计能与BACE1特异性结合的模拟肽，封闭BACE1对APP的剪切。我们拟探讨AD患者脑内sAPPα的释放水平，分析sAPPα水平同Aβ、Tau和认知功能的相关性，阐明AD脑内sAPPα释放障碍的临床意义；将sAPPα-BACE1结合位点模拟肽与神经元共培养，通过基因转染策略在AD转基因小鼠脑内表达模拟肽，从离体和在体两方面探讨该模拟肽在Aβ代谢、聚集和神经毒性等方面的作用。本项目对于深入理解AD 发生机制，探讨AD 防治新方法具有重要意义。

Aβ是Alzheimer’s病（AD）的核心致病物质，sAPPa是调控Aβ产生、沉积的关键因子。我们发现：sAPPa能够与BACE1结合，封闭BACE1对APP的剪切位点，导致APPβ酶切减少，抑制Aβ的生成。然而sAPPa升高有刺激胶质细胞释放神经毒性细胞因子，诱导肿瘤增殖等副作用。我们提出：根据sAPPa与BACE1的结合位点，设计能与BACE1特异性结合的模拟肽，封闭BACE1对APP的剪切。我们拟探讨AD患者sAPPa的释放水平，分析sAPPa水平同Aβ、Tau和认知功能的相关性；将sAPPa-BACE1结合位点模拟肽与神经元共培养，通过基因转染策略在AD转基因小鼠脑内表达模拟肽，从离体和在体两方面探讨该模拟肽在Aβ代谢、聚集和神经毒性方面的作用。.该项目的主要研究结果：1.完成了AD患者血液sAPPa水平与认知功能、Aβ水平关系的研究。结果显示AD患者血液sAPPa水平较对照者显著下降，并且与患者脑内Aβ沉积水平和MMSE评分成正相关。提示sAPPa水平降低可能参与了Aβ的代谢与沉积，并且与认知功能的减退密切相关。2.完成了sAPPa对APP的调控作用及在AD中作用的研究。结果显示sAPPa可以免疫中和促进Aβ和β-CTF的产生。3.完成了sAPPa-BACE1结合位点模拟肽对认知功能、Aβ代谢、聚集和神经毒性的作用研究。结果显示sAPPa-BACE1结合位点模拟肽腹腔注射后APP/PS1小鼠认知功能显著改善。此肽显著减少APPswe-SH-SY5Y细胞内Aβ40和Aβ42的表达水平，减少Aβ释放，且无细胞毒性。4.完成了sAPPa-BACE1结合位点模拟肽在AD防治中的作用研究。结果显示sAPPa-BACE1结合位点模拟肽腹腔注射显著减少APP/PS1小鼠脑内Aβ斑，显著降低磷酸化tau蛋白pT231。此外，sAPPa-BACE1结合位点模拟肽显著提高了小鼠海马CA1区NeuN及MAP-2双阳性神经元的数量，显著减少了CA3区神经元凋亡的数量，提示此肽能够维持神经元数量，可能具有神经保护作用。sAPPa-BACE1结合位点模拟肽能使突触相关蛋白PSD95和VAMP1活性增加及表达上调，提示此肽可能能够改善神经元的突触可塑性。该模拟肽使胶质细胞相关的CD68和GFAP阳性表达减少，提示可能具有抑制小胶质细胞和星形胶质细胞活化的作用。