神经元特异性apoE4(1-272)致轴突运输障碍的机制研究

早在AD两大病理变化(Aβ沉积和NFTs)形成之前神经元即出现由轴突运输障碍引起的轴突肿胀。我们前期结果显示神经元特异性apoE4(1-272)片段是致AD病变的apoE4分子，可导致神经元轴突运输障碍，但机制不清。近来发现内质网应激(ERS)发生于NFTs形成早期，且ERS标志蛋白p-PERK与磷酸化tau蛋白和GSK3β共定位。我们前期结果显示神经元内apoE4(1-272)可诱发ERS。因此提出神经元内apoE4(1-272)可通过诱发ERS，激活p-PERK-Akt-GSK3β信号通路，导致神经元轴突运输障碍出现轴突病变，进而影响神经元内NFTs形成和Aβ聚集。本项目拟在两种apoE4模型鼠和四环素可调控apoE4(1-272)表达的N2a细胞系中，运用激光共聚焦、电镜、TIRFM和FRET等技术，验证上述假设。为深入研究apoE4(1-272)导致AD两大特征性病理变化提供依据

apoE4基因是最常见的AD易感基因，众多国内外研究均提示神经元内ApoE4蛋白的水解片段ApoE4(1-272)可能是真正的致AD病变分子，但机制仍不清楚。近来发现内质网应激(ERS)发生于AD神经元纤维缠结早期。N2a细胞中无ApoE4基因，因此我们通过建立Dox可调控apoE4(1-272)表达的N2a细胞系—N2aTeton/apoE4(1-272)；并进一步建立和培育了神经元特异性表达人 ApoE4(1-272)片段转基因小鼠；体外体内实验一致表明，神经元特异性的过表达人 ApoE4（ 1-272）片段不仅可引发内质网应激反应，而且过度持续的内质网应激反应还进一步引发了细胞凋亡；神经元特异性表达人 ApoE4(1-272)片段的转基因鼠存在学习记忆功能的减退，而这可能正是由神经元表达的 ApoE4(1-272)片段片段引发内质网应激进而诱导细胞凋亡，导致脑内海马和皮层组织中神经元丢失而造成的。