N-亚油酰酪氨酸靶向脂肪酰胺水解酶诱导神经元自噬抗AD的作用及机制研究

Fatty acyl amino acid showed benign neuroprotective effect, but the mechanisms of which are still unclear. In the previous studies, it was found that the activity of N-linoleoyltyrosine (NITyr) is better than that of N-stearoyltyrosine (NSTyr), and NITyr could induce autophagy in AD cell model and increase the level substrate of fatty acid amide hydrolase (FAAH). Based on the above information, we hypothesized that the anti-AD effect of NITyr might induce autophagy via inhibiting the enzyme activity of FAAH. In this study, we firstly evaluated the anti-AD activity of NITyr in vivo and in vitro, and secondly explore the anti-AD mechanisms of NITyr through inducing autophagy, then confirm the role of FAAH/AEA/CB1/2 pathway and the downstream signal transduction pathways in the regulation of autophagy induced by NITyr. Finally, the study revealed the binding features between NITyr and FAAH. The above results help to reveal the biological mechanism of NITyr regulating autophagy against AD through FAAH and could provide new ideas and targets for the novel and effective anti-AD drugs.

脂肪酰氨基酸具有较好的神经保护作用，但具体机制不详。课题组前期证实，N-亚油酰酪氨酸（NITyr）的活性高于N-硬脂酰酪氨酸（NSTyr），且在体外阿尔茨海默病（AD）模型中发现，NITyr能诱导自噬并提高脂肪酰胺水解酶（FAAH）的底物水平。进而推测：NITyr可能通过靶向抑制FAAH活性，诱导机体保护性自噬，从而发挥抗AD作用。本研究进一步采用NITyr为研究对象，首先从体内外角度利用多种生物学手段评价NITyr的抗AD活性，其次阐明了NITyr通过诱导机体保护性自噬产生抗AD的作用，再者证实了FAAH/AEA/CB1/2通路及下游信号转导通路在NITyr诱导自噬调控中的具体机制，最后揭示了NITyr对FAAH的活性调控机制，明确NITyr与FAAH蛋白的结合特征信息。研究结果有助于揭示NITyr通过FAAH调控自噬抗AD的生物学机制，为新型有效的抗AD药物研发提供新思路、新靶点。

课题组前期证实在体外阿尔茨海默病（AD）模型中，N-亚油酰酪氨酸（NITyr）诱导自噬并提高脂肪酰胺水解酶（FAAH）的底物水平。进而推测：NITyr可能通过调控FAAH诱导自噬发挥抗AD作用。因此本研究探讨了NITyr的抗AD活性及机制。.（1）在沙土鼠缺血再灌注损伤模型中，NITyr改善小鼠行为学障碍，减轻神经元丢失，炎症和氧化应激，提高磷酸化PI3K及AKT的表达水平。而CB2受体拮抗剂AM630除了对氧化应激无作用外，可削弱以上现象。同时NITyr上调CB2受体的表达，对CB1受体作用不明显。表明NITyr通过CB2受体调控PI3K/AKT信号通路改善沙土鼠缺血再灌注损伤。.（2）在AD模型中，NITyr改善小鼠行为学障碍，减轻神经元损伤，降低Aβ40及Aβ42水平。进一步自噬抑制剂3MA削弱NITyr对动物行为学及神经元的作用。同时，NITyr提高自噬蛋白表达，此过程被CB2受体拮抗剂AM630削弱。因此，NITyr通过诱导自噬改善小鼠行为学异常及神经元丢失，此过程可能通过CB2受体所介导。.（3）在体外PC12细胞氧化应激模型中，NITyr削弱H2O2诱导的PC12细胞毒性，最佳效应为1μmol/L。且NITyr降低H2O2引起的ROS升高及自噬蛋白表达的上调。3MA削弱NITyr对ROS及细胞活力的作用。进一步CB1受体抑制剂AM251减弱NITyr的作用。然而，NITyr同时上调CB1及CB2受体的表达。因此，NITyr通过诱导自噬保护PC12细胞免受氧化应激损伤，此过程可能通过CB1受体介导。.（4）在原代神经元中，NITyr改善Aβ40引起的神经元损伤，最佳效应为1μmol/L。上调BDNF及p-CREB/CREB水平，减弱caspase-3蛋白表达。此外NITyr上调自噬相关蛋白表达。自噬抑制剂3MA逆转以上现象。同时加入CB2受体抑制剂AM630减弱NITyr对细胞活力及自噬的作用。因此，NITyr通过CB2受体削弱Aβ40诱导的神经元损伤。.（5）进一步机制研究发现，NITyr抑制FAAH的表达及活性，调控了CB1/2下游p-AMPK，p-mTOR及p-ULK1蛋白表达，对p-p38作用不明显，证实了FAAH/AEA/CB1/2下游信号通路在NITyr诱导自噬中的具体机制。