用于阿尔茨海默病早期诊断的血浆中Abeta42/Abeta40比值的定量分析研究

The lack of biomarkers has partly hampered the development of early diagnosis of Alzheimer disease (AD), especially for the blood biomarkers. In this study, we plan to investigate the plasma Abeta42/Abeta40 ratio in AD patients and matched healthy controls by using Fluorescence Correlation Spectroscopy (FCS) and Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy (TIRFM). The dynamic analysis of plasma Abeta42/Abeta40 ratio in AD patients will also be performed by using the sensitive single molecule fluorescence technology. The reliability and specificity of the plasma Abeta42/Abeta40 ratio as a diagnostic tool for AD will be explored and this work will also open a new area for the diagnosis of other disorders such as tumor.

囿于明确、特异、可靠的阿尔茨海默病 (Alzheimer's disease，AD)早期临床诊断方法的缺乏，其已成为困扰医学界多年的难题，尤其是基于血液检测的生化指标的确立。本研究拟以AD病人及其正常对照组为研究对象，应用荧光关联光谱（FCS）及全内反射荧光显微（TIRFM）检测技术，在单分子水平上建立FCS和TIRFM定量检测AD病人血浆中Abeta42/Abeta40比值的超灵敏分析方法，并动态分析AD病人血浆中Abeta42/Abeta40的变化水平。项目的预期研究结果将进一步证实血浆中Abeta42/Abeta40作为AD生物学标记物的可靠性与特异性，不仅对AD早期临床诊断方法的确立具有重要意义，同时将对诸如肿瘤在内的其它重大疾病的诊断提供良好而积极的科学依据。

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD），又称老年性痴呆，是中枢神经系统一种常见的神经退行性疾病。虽然AD的确切病因和发病机制仍未清楚，但beta淀粉样蛋白假说（amyloid-beta, Abeta）是目前公认的主流学说。Abeta过产和/或Abeta清除障碍造成的细胞外SPs可能是其主要致病因素，其中，可溶性Abeta寡聚体相对于单体和纤维状Abeta则具有更强的毒性作用，特别是Abeta42寡聚体，可能是主要的致病因子。研究发现在AD患者和动物模型中存在着轴突运输功能紊乱现象，且有证据显示驱动蛋白kinesin在其中扮演着重要的角色，因此，研究Abeta寡聚体与kinesin间相互作用将有助于揭示AD的发病机制，为AD的诊断与防治提供更多的理论与实验依据。虽然beta淀粉样前体蛋白（amyloid precursor protein, APP）与kinesin蛋白的直接相互作用已有体内和体外实验证明，但Abeta寡聚体与kinesin的直接相互作用研究还未见报道。本课题采用双色荧光交叉关联光谱技术，建立了单分子水平上观察Abeta寡聚体与KLCs融合蛋白间相互作用的检测方法，并探讨了KLCs对Abeta寡聚体聚集的抑制作用。.通过扩增kinesin-1轻链蛋白的编码序列，构建质粒、表达并纯化了KLC-EGFP-His（以下简写KLC-E）和EGFP-KLC-His（以下简写E-KLC）两种融合蛋白；Atto 647N NHS ester荧光染料标记Ab42单体并制备寡聚体；Ab42寡聚体与目的蛋白孵育并进行DC-FCCS检测。研究结果显示，构建的两种蛋白均能抑制Ab42寡聚体的聚集，且E-KLC对Ab42寡聚体的抑制更有效率，这可能与其空间构象有关。研究结果为AD轴突运输功能紊乱的分子机制提供了更多的实验证据。