β-淀粉样蛋白通过CD36抑制线粒体自噬导致周细胞凋亡引起血脑屏障损伤的机制研究

The peripheric clearance of Aβ plays an important role in Aβ related cognitive impairment. BBB disruption is the main course of Aβ peripheric clearance dysfunction. In BBB disruption, pericytes injured before endothelial cells. We found that in 10μm Aβ1-40 treated pericytes, CD 36 receptors were highly expressed, which would endocytose Aβ resulting in mitochondria dysfunction and pericytes apoptosis. Based on the previous work, we will use Aβ1-40 stereotaxic injection, combined with applying lentivirus transfection, immunofluorescence, fluorescence-activated cell sorting, transmission electron microscope, magnetic resonance and other methods, to study the mechanism of the BBB disruption caused by pericytes injury which mediated by CD36 through mitochondrial dysfunction. On one hand, Aβ act on mitochondrial directly to induce mitochondrial injury, one the other hand highly expressed CD36 supress AMPK/PINK1/PARKIN pathway to decrease mitophagy. Together, injured mitochondria accumulated in pericytes and led to pericytes apoptosis , BBB disruption, and dysfuntion of Aβ peripheric clearance.

Aβ外周清除机制在Aβ沉积相关认知功能障碍性疾病中十分重要。其中BBB破坏是导致Aβ外周清除障碍的重要原因。在BBB的损伤中，周细胞受损要早于内皮细胞。我们前期发现：在一定浓度Aβ刺激下，周细胞高表达CD36受体，转变为具有吞噬功能的细胞，吞噬Aβ，引起周细胞线粒体功能紊乱，导致周细胞凋亡。本项目拟在此基础上，通过立体定位注射Aβ，结合细胞转染、免疫荧光、流式分选、透射电镜、磁共振显像等技术，阐明Aβ沉积于BBB后，周细胞高表达CD36受体吞噬Aβ。一方面Aβ作用于线粒体引起线粒体损伤；另一方面高表达的CD36受体通过抑制AMPK/PINK1/PARKIN途径抑制线粒体自噬，导致损伤线粒体在周细胞内的大量聚集引起周细胞凋亡，BBB破坏，Aβ外周清除途径受损的分子机制。

项目背景：阿尔茨海默病是一种退行性脑部疾病，至今没有有效治疗方法的全球最常见的痴呆性疾病（约占60%-80%）。超过50%的临床诊断的AD病例存在血管改变，在痴呆症、神经退化和/或脑萎缩发生之前，AD中已经显示出早期血脑屏障（blood–brain barrier，BBB）破坏和/或功能障碍。Aβ在大脑中的产生和积累被认为是AD淀粉样蛋白假说的标志。周细胞在对AD有毒的Aβ的BBB清除中起关键作用。CD36也是一种参与结合Aβ的膜糖蛋白，对Aβ1-40诱导的血管氧化应激和神经血管功能障碍至关重要，但其在小剂量Aβ1-40刺激周细胞后的表达及作用和机制尚不清楚，尤其周细胞中的CD36在BBB中的作用有可能成为新的治疗AD淀粉样血管病的分子靶点。.研究内容：“周细胞经CD36吞噬Aβ1-40后导致自身功能受损，且引起血脑屏障通透性改变”，从在体APP/PS1小鼠中观察血脑通透性的改变和周细胞的表达改变以及CD36、Aβ、周细胞存在共定位，并建立体外血脑屏障单独培养和共培养模型，探讨Aβ1-40对血脑屏障破坏的影响以及周细胞中CD36在血脑屏障中的作用。并通过离体周细胞单独培养与Aβ1-40共孵育，探讨CD36在Aβ1-40对周细胞细胞损伤的作用及其中的分子机制。重要结果：周细胞（PDGFRβ）、CD36、β淀粉样蛋白存在共定位，且Aβ1-40通过上调周细胞CD36的表达水平导致BBB破坏，siCD36后BBB紧密型增高，渗透性降低。Aβ1-40通过CD36/PINK1/Parkin通路诱导周细胞线粒体自噬依赖的铁死亡。.关键数据：APP/PS1 6月和9月小鼠血脑屏障受损，且周细胞减少，CD36表达降低；APP/PS1 6月小鼠Aβ斑形成，且周细胞表达CD36并与Aβ共定位；周细胞经Aβ1-40处理后高表达CD36；Aβ1-40增加BBB的通透性，下调周细胞CD36的表达后改善了BBB的通透性。Aβ1-40抑制周细胞增值，导致线粒体损伤，并诱导线粒体自噬增加；Aβ1-40导致周细胞线粒体自噬依赖的铁死亡；Aβ1-40通过CD36/PINK1/Parkin通路诱导周细胞线粒体自噬。.科学意义：Aβ1-40诱导的一种新的细胞级联反应，并描绘了周细胞CD36是治疗AD导致的血脑屏障破坏干预的潜在目标，将为预防和改善神经退行性疾病带来新的治疗方法。