星形胶质细胞中ndrg2调控Aβ代谢在AD发生中的作用研究

β-amyloid protein (Aβ) deposition in brain tissue is the important pathological features of Alzheimer's disease (AD). The traditional view shows that Aβis from neurons. But the recent discovery shows that astrocytes (AC) are also involved in the synthesis, phagocytosis and degradation of Aβ. We obtained the upregulated genes ndrg2 in primary AC of senescence accelerated (SAM) mouse P8 using microarray to screen differential genes compared with homologous control mouse R1. The literature shows that high expression of tumor suppressor candidate gene ndrg2 in the brain tissue of patients with AD. However there is no report about the relationship of ndrg2 with Aβ metabolism in AD. We found that (1) up-regulating ndrg2 can inhibit proliferation of AC; ② activating AC; ③ up-regulating the expression of Aβ precursor protein (APP) in AC. However the detailed molecular mechanism of ndrg2 up-regulating the expression of Aβ in primary AC is still not clear. This study is proposed on the basis of previous studies, integrated using methods of molecular cloning, RNAi, virus package, electrophysiological and behavioral detection in the aging animal model and cell model, systemic analysis the molecular mechanism of ndrg2 regulating Aβ metabolism.This study will provid a new target on the prevention and treatment of AD.

脑组织β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积是阿尔茨海默病(AD)重要的病理特征。传统认为Aβ来自神经元，但最近发现星形胶质细胞(AC)也参与了Aβ的合成、吞噬和降解。我们利用表达谱芯片对快速老化鼠(SAM) P8和同源对照鼠R1大脑原代AC的差异基因进行筛选，获得在P8小鼠AC中表达上调的基因ndrg2。文献提示，抑癌候选基因ndrg2在AD患者脑组织中高表达。然而ndrg2与AD发生发展中Aβ代谢的关系如何，尚无报道。我们发现①上调ndrg2能抑制AC增殖；② 激活AC；③ 促进AC中Aβ前体蛋白β-APP的表达。然而原代AC中ndrg2促进Aβ表达上调的详细分子机制仍不清楚。本课题拟在前期研究的基础上，在老化鼠动物模型及细胞模型中综合运用分子克隆、RNAi、病毒包装、电生理及行为学检测等方法，系统阐明ndrg2调控Aβ代谢的分子机制，为AD的防治提供新靶点。

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是一类以进行性认知障碍和记忆力损伤为主要临床表现的中枢神经系统退行性病变。β-淀粉样蛋白（β-amyloid, Aβ）沉积形成与AD的病理进程关系密切。星形胶质细胞，特别是活化的星形胶质细胞在Aβ代谢过程发挥了重要作用。文献报道，在AD患者脑组织中ndrg2表达显著高于正常。目前ndrg2与AC在Aβ代谢中的功能及AD发生发展的关系，鲜有报道。我们做了以下工作，为AD的防治提供新靶点。（1）建立高纯度原代星形胶质细胞的培养体系。采用“差速贴壁法”、“梯度血清法”和“十字手摇法”，以获取高纯度星形胶质细胞。通过星形胶质细胞特异性表达蛋白即胶质原纤维酸性蛋白（GFAP）行免疫细胞荧光染色和western blot来鉴定细胞纯度。（2）建立C6细胞的培养体系和细胞模型。（3）Aβ对C6细胞培养上清中SOD活性和MDA含量的影响；结果显示，与对照组比较，Aβ组中Aβ能够增加C6细胞培养上清液中MDA含量，降低SOD活性。(（4）ndrg2在大小鼠组织中的表达分布；结果显示，ndrg2在脑、心、肝中高表达。（5）ndrg2的定位表达于脑星形胶质细胞；结果显示，ndrg2主要表达于星形胶质细胞中，在HT22细胞中几乎不表达。（6）ndrg2和APP在脑皮层、海马以及星形胶质细胞中均表达。（7）采用Western blot 法进行ndrg2 siRNA干涉效率鉴定。（8）重组质粒pcDNA3.1-ndrg2克隆及鉴定。（9）Western blot 法进行小鼠ndrg2过表达慢病毒的鉴定。（10）免疫荧光法进行慢病毒感染上调星形胶质细胞中ndrg2感染效率的鉴定。（11）ndrg2上调能够抑制原代AC的增殖。（12）ndrg2上调能够促进原代AC分泌Aβ1-42。（13）ndrg2上调能够促进AC活化。此外我们还做了一些关于环指蛋白146与星形胶质细胞凋亡的研究工作。（1）Aβ诱导C6细胞凋亡。（2）Aβ下调C6细胞中RNF146蛋白的表达。（3）Aβ诱导C6细胞凋亡与AIF发生核转位有关。小结：ndrg2的定位表达于脑星形胶质细胞中，上调ndrg2能抑制AC增殖、激活AC并促进AC中Aβ前体蛋白APP的表达。Aβ能下调RNF146并促进AIF核转位从而诱导细胞凋亡。