曲恩汀抑制Alzheimer病转基因鼠脑内淀粉样蛋白沉积的机理研究

阿尔茨海默病(AD)的主要病理特征之一是脑内β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积并形成老年斑。最近研究表明铜、锌金属离子是键合Aβ形成老年斑的重要成分，而金属络合剂类药物则能抑制Aβ沉积。我们的前期实验证明一种Wilson病治疗药物曲恩汀能减少AD模型小鼠脑内Aβ老年斑数量，下调APP转染细胞内APP的表达和Aβ分泌。本项目拟采用APP/PS1转基因鼠和转染APPsw的SH-SY5Y细胞为AD疾病模型，分别给予金属络合剂曲恩汀处理，应用分子生物学、形态学、行为学和生物化学等手段，分析细胞内外和Aβ老年斑内铜和锌等金属离子的代谢情况，并对与AD密切相关的金属结合蛋白APP、β-分泌酶、γ-分泌酶、PS-1/2等的表达与Aβ分泌和沉积的关系进行分析，探讨曲恩汀抑制或减弱Aβ产生和老年斑形成及改善大脑认知能力的可能途径。本项目对揭示曲恩汀防治AD的机理以及指导金属络合剂类药物研发均有重要意义。

研究发现在阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）脑内锌、铁、铜等金属离子的分布失衡。在AD脑的神经纤维，有锌、铁、铜等金属离子的高分布；在AD脑内老年斑的核心和外周处，均可检测到锌、铁、铜等金属离子的高表达。与正常对照组相比，AD患者脑脊液中铜的水平增高2-3倍；AD患者血清铜水平亦高于正常对照组，而且高血清铜症状与AD患者颞叶萎缩的神经退行性病变呈正相关。一些金属离子螯合剂能有效减少AD模型组织的退行性损害，其为AD的治疗提供了有力的线索。曲恩汀（二盐酸三乙基四胺）是一种选择性二价铜离子螯合剂，是用于治疗Wilson’s 病的传统药物，以去除体内蓄积的过多的铜。我们研究证实曲恩汀抑制阿尔茨海默病转基因小鼠（APPswe/PS1dE9）脑内Aβ沉积，减少AD鼠脑的突触丢失，能减少APPswe/PS1dE9鼠脑老年斑内的铜、锌金属离子水平，而对鼠脑金属离子的总量无影响；曲恩汀处理能减少APPswe/PS1dE9双转基因鼠脑内蛋白糖基化终产物（AGEs）及其受体（RAGE）的表达。我们的体外研究发现，曲恩汀处理能够减少稳定转染人瑞典型突变APP的SH-SY5Y细胞Aβ、AGEs及RAGE的水平，抑制NFκB、抑制BACE1；同时，曲恩汀处理能抑制由RAGE激动剂S100B和AGEs的生物学标志物pentosidine引起的RAGE及BACE1的上调。并且，此作用能被NF-κB的激动剂PMA逆转。因此我们推测曲恩汀通过下调AGEs/RAGE，抑制NFκB，从而抑制BACE1，抑制β-淀粉样蛋白前体蛋白的淀粉样水解途径。曲恩汀长期给药能减少APPswe/PS1dE9鼠脑内老年斑的铜、锌金属离子的水平，而对鼠血浆和脑内金属离子的总量无影响，可能通过影响金属离子的分布而调节鼠脑内的金属离子稳态。