肿瘤坏死因子诱导蛋白TNFAIP1在阿尔兹海默病发生中的作用

Alzheimer’s disease (AD) is a significant threat to human life and health. The intraneuronal accumulation of β-amyloid (Aβ) plaque in the brain of AD patients caused neuronal cell death, and is a key factor that triggers multiple changes in the pathogenesis of AD. Clearance of Aβ plaque and inhibition of Aβ-induced neuronal cell death may potentially help for the intervention and treatment of AD. Our previous data showed that tumor necrosis factor α-induced protein 1 (TNFAIP1) is overexpressed in the hippocampal brain of AD (APP/PS1) mice and Aβ25-35-stimulated mouse cortical neurons, and involved in Aβ25-35-induced CREB signaling pathway inhibition and neuronal apoptosis. We hypothesize that TNFAIP1 is involved in AD progression. In this project, we will use APP/PS1 mice model to detect the localization and expression of TNFAIP1 in the brain of AD mice, and deliver TNFAIP1 overexpression or knockdown AAV into the bilateral hippocampus of APP/PS1 mice brain by stereotaxic injection to analyze the effect of TNFAIP1 on the brain pathologies and learning memory behavior deficits of AD mice. We will subsequently use primary cultured mouse hippocampal neurons to investigate the roles of TNFAIP1 in Aβ–induced neuronal apoptosis, and the potential molecular mechanisms. This project will aid in understanding of the molecular pathogenesis of AD, and provide a unique direction for developing novel intervention and treatment strategies for AD.

阿尔兹海默病（AD）严重威胁人类健康。AD患者脑神经细胞间淀粉样蛋白（Aβ）沉积诱发的神经元死亡，是AD发生的重要病理基础。抑制Aβ斑块的产生及其诱导的神经死亡具有潜在干预AD的作用。申请者前期研究表明，肿瘤坏死因子诱导的蛋白1（TNFAIP1）在AD小鼠模型（APP/PS1）大脑海马、Aβ25-35刺激的小鼠皮层神经元中表达上调，并介导Aβ25-35对CREB信号通路的抑制及其诱导的神经凋亡。因此，我们推测TNFAIP1促进了AD发生。本研究拟通过APP/PS1小鼠分析TNFAIP1在AD发生过程中的表达和定位，利用双侧海马定位注射TNFAIP1过表达或沉默腺相关病毒（AAV）分析TNFAIP1对APP/PS1小鼠大脑病理改变和学习记忆功能的影响，并利用小鼠原代海马神经元分析TNFAIP1在Aβ诱导的神经元凋亡中作用及分子机制。该研究为理解AD发病机制及干预AD提供新的思路。

研究背景：阿尔茨海默氏病（AD）是对人类生命和健康的重大威胁。 AD患者大脑中神经元内β-淀粉样蛋白（Aβ）斑块的积累导致神经元细胞死亡，这是触发AD发病机制中多种变化的关键因素。抑制Aβ诱导的神经元细胞死亡可能有助于AD的干预和治疗。我们先前的研究已经报道了肿瘤坏死因子α诱导蛋白1（TNFAIP1）是由小鼠神经元细胞诱导并促进Aβ25-35诱导的神经毒性，但是TNFAIP1的作用和调控机制仍然未知。..主要研究内容：采用Western blotting，免疫组织化学，免疫荧光和RT-qPCR技术分析WT和APP / PS1小鼠皮层和海马中TNFAIP1和p-TNFAIP1的表达和定位。使用共免疫沉淀法研究TNFAIP1与RhoB的相互作用。采用MTT法，JC-1法研究神经元线粒体功能。 CM-H2DCFDA探针用于研究细胞内ROS的产生。通过蛋白质印迹分析和PI-Annexin V FACS检测Caspase 3蛋白来研究细胞凋亡。..重要的结果和关键数据：在这项研究中，我们的实验结果表明，APPA / PS1小鼠的皮层和海马脑神经元中过表达TNFAIP1和p-TNFAIP1（TNFAIP1的Ser280磷酸化），并且涉及转录因子NF-κB在Aβ诱导的TNFAIP1上调。此外，我们的结果表明，TNFAIP1介导了Aβ诱导的活性氧（ROS）产生，线粒体膜电位（∆m）下降，以及人SH-SY5Y细胞的神经元细胞死亡。我们进一步揭示，Aβ增加了TNFAIP1与RhoB的结合，而敲低RhoB则减弱了TNFAIP1诱导的人SH-SY5Y细胞凋亡。..科学意义：这些数据表明TNFAIP1与AD的发病机理密切相关，并且TNFAIP1在AD脑神经元中的过表达，至少部分通过RhoB信号传导起凋亡作用。该研究深入分析了TNFAIP1在AD中的作用和分子机制，并为AD的诊断和治疗提供了新的策略和手段。