p75NTR对Alzheimer病Aβ代谢、沉积及其神经毒性作用的调控和机制

神经营养因子低亲和力受体p75NTR对Aβ代谢和沉积的作用不明,对Aβ神经毒性作用的调控方式争论较大。我们发现敲除p75NTR基因后AD小鼠脑内可溶性Aβ减少,但Aβ总量增多,沉积增加;且p75NTR胞外段蛋白（p75NTR-ECD）能抑制Aβ聚合,提示p75NTR对Aβ代谢和沉积具有多重调控作用。本项目拟采用敲除p75NTR基因的APPSwe转基因小鼠模型,探讨p75NTR对APP表达,α,β,γ分泌酶, Aβ降解酶(NEP,IDE)和转运受体(LRP,RAGE)等Aβ代谢环节的调控作用和机制;并通过AAV介导基因转染在脑内表达p75NTR-ECD,观察p75NTR-ECD对Aβ沉积的影响,以阐明p75NTR对Aβ沉积的调控机制;同时观察p75NTR基因敲除对APPSwe转基因小鼠海马和基底前脑神经元数量及皮层海马轴突变性的影响,从在体水平探讨p75NTR对Aβ神经毒性作用的调控方式。

本研究完成了自然基金申请书中提出的全部任务和目标，探讨了p75NTR对Aβ代谢、沉积及其神经毒性的作用和机制。具体研究发现如下：1. 发现p75NTR的表达随年龄的增加而增高，且AD小鼠p75NTR表达水平显著高于同龄野生型小鼠，表明Aβ促进p75NTR的表达。2.将p75NTR基因敲除小鼠（p75NTR/ExonIII-/-）和APPSwe/PS1dE9小鼠进行杂交，产生敲除p75NTR基因的AD转基因小鼠模型，发现p75NTR敲除后脑内可溶性Aβ水平显著降低，离体培养中敲除p75NTR的AD小鼠皮层海马神经元Aβ产生显著低于AD小鼠神经元，表明p75NTR具有促进Aβ产生的作用；3. 发现P75NTR敲除后，AD小鼠皮层和海马Aβ斑形成显著增多，表明p75NTR具有抑制Aβ沉积的作用；4.p75NTR敲除不影响APP的表达和代谢，不影响alpha、beta和gamma分泌酶的活性，不影响LRP1、RAGE、NEP和IDE等的表达；5.进一步重组表达p75NTR胞外段，发现p75NTR胞外段具有抑制Aβ聚集形成寡聚体和纤维的作用，同时p75NTR胞外段还能促进Aβ纤维的解聚；6.发现海马注射重组p75NTR胞外段蛋白后局部Aβ斑显著减少，发现在细胞培养体系中p75NTR胞外段可阻断Aβ的神经毒性作用。上述结果表明，p75NTR具有促进Aβ产生的作用，同时Aβ又促进p75NTR的表达，两者形成正前反馈循环，是AD脑内Aβ过度产生的一个重要机制。P75NTR同时又通过释放胞外段来抑制Aβ的聚集和沉积，拮抗Aβ神经毒性。本研究表明，p75NTR是调控Aβ产生、沉积和Aβ神经毒性的重要受体，是AD防治的一个新靶点。.本项目发表论文9篇，其中国外SCI论文5篇，包括《J Neurosci》和《Nat Rev Neurol》等著名杂志，累计影响因子30，受邀国际大会报告2次，培养博士后1名，博士研究生6名。