自噬紊乱和淀粉样蛋白沉积在伴镶边空泡远端肌病病理机制中的研究

Distal myopathy with rimmed vacuoles (DMRV) is an inhereditary muscle disorder characterized by muscle atrophy and weakness initially involving the lower distal extremities. Previous studies found the deposition of amyloid precursor protein(APP), β-amyloid (Aβ) and autophagic vaculoes in the muscle fibers, indicating their role in the pathogenesis of DMRV.The mechanism of rimmed vacuoles formation in the pathogenesis of DMRV remains unknown. In this project, we aim to analyse the relationship between APP and Aβ, their roles in autophage, the abnormal proteins activating autophage and the process of autophage leading to dysfunction by genetic and pharmacological intervention methods (γ-secretase inhibitor) in vivo and in vitro. This study will also clarify whether the intervention of Aβ formation can improve autophage dysfunction, reduce the formation of vacuoles, prevent the atrophy of muscle fiber and further delay the disease progression. We try to provide the theoretical basis for searching the early therapeutic targets for DMRV.

伴镶边空泡远端肌病（DMRV）是一种以下肢远端肌肉萎缩无力为特征的遗传性肌肉病。前期研究发现，DMRV中萎缩肌纤维内可见特殊的淀粉样前体蛋白（APP）和有毒的β-淀粉样蛋白（Aβ），并有自噬空泡出现，提示上述两种蛋白和自噬可能在DMRV的病理发病机制中起重要作用。然而，其病理过程中空泡形成的原因及过程并不明确。本项目拟运用基因干预和药理学（γ-分泌酶抑制剂）方法，通过在体和离体实验，观察在此疾病中APP与Aβ的相关性，探明具体哪种异常蛋白启动的自噬功能，及自噬的哪个环节受到影响，导致其功能紊乱。阐明干预Aβ形成是否能改善自噬功能障碍、减少空泡形成、防止肌纤维萎缩，进而延缓疾病发展。为寻找DMRV早期治疗靶标提供理论依据。

伴镶边空泡远端肌病（DMRV）是一种以下肢远端肌肉萎缩无力为特征的遗传性肌肉病。临床表现为成年早期起病的下肢远端无力，以胫骨前肌受累最明显；股四头肌相对不受累或受累较轻；在10-20年间缓慢进展；最终需要借助轮椅或助行器生活，严重时可出现呼吸肌及心肌受累。目前该病并无有效治疗手段。前期研究发现，DMRV中萎缩肌纤维内可见特殊的淀粉样前体蛋白（APP）和有毒的β-淀粉样蛋白（Aβ），并有自噬空泡出现，提示上述两种蛋白和自噬可能在DMRV的病理发病机制中起重要作用。本项目在前期研究基础上，收集临床病例，进行骨骼肌影像学检查、基因检测、骨骼肌病理活检及提取鉴定皮肤成纤维细胞，建立了小型遗传学数据库，骨骼肌影像学检查发现，该病主要为胫骨前肌受累；骨骼肌病理活检发现Aβ主要沉积于镶边空泡周边，同时发现镶边空泡周边有自噬重要标记物P62、LC3的表达，并通过体外试验进一步验证了自噬通路中蛋白（P62、LC3、Beclin-1、AMBRA）的表达，发现上述蛋白表达异常，提示DMRV中存在自噬异常，进一步对DMRV中AMPK/mTOR自噬信号通路检测，也发现其异常，干预此通路，细胞功能改善，明确了DMRV存在自噬紊乱机制，下一步旨在通过动物实验，研究该类疾病的发病机制，指导临床治疗。