Mol Neurobiol | 探索阿尔兹海默症,减少“我忘了”

MolNeurobiol|探索阿尔兹海默症 , 保护海马神经突触体内的线粒体功能 , 减少“我忘了”
随着全球人口老龄化,阿尔茨海默病(AD)的发病率呈逐年显著上升趋势 , 阿尔茨海默病(AD)是一种神经退行性疾病 , 会导致记忆力减退、认知障碍和情绪障碍 。 截止目前 , 阿尔兹海默症的发病原因仍然成谜 , 其致病原因可能与遗传、环境有关 , 随着患病率的上升 , 我们迫切需要开发新的预防与治疗方法 。
Mol Neurobiol | 探索阿尔兹海默症,减少“我忘了”
文章图片
目前 , 临床上普遍认为Aβ在AD发病过程中起着关键作用 , Aβ聚集多发生在神经元外部 , 亦可进入细胞 , 并能在线粒体内沉积损伤线粒体形态结构、功能 , 破坏线粒体 , 诱发细胞凋亡 , 线粒体结构、功能异常又可进一步加剧Aβ毒性 。
巴西里约热内卢联邦大学与南里奥格兰德联邦大学合作发表文章“GuanosineNeuroprotectionofPresynapticMitochondrialCalciumHomeostasisinaMouseStudywithAmyloid-βOligomers” , 文章中表示淀粉样蛋白β寡聚体(AβOs)毒性可导致线粒体功能障碍;导致阿尔茨海默病(AD)的突触衰竭 , 嘌呤对突触前线粒体具有神经保护作用 , 可能对阿尔茨海默病具有一定的预防治疗作用 。
Mol Neurobiol | 探索阿尔兹海默症,减少“我忘了”
文章图片
突触体是神经元之间在功能上发生联系的部位 , 也是信息传递的关键部位 。 文章实验中使用淀粉样蛋白β寡聚体(AβOs)的ICV注射入小鼠脑内 , 形成AD小鼠模型 , 口服GUO(鸟苷)用于评估嘌呤对神经线粒体的保护作用 。
Mol Neurobiol | 探索阿尔兹海默症,减少“我忘了”
文章图片
该实验使用OROBOROSO2k细胞能量代谢系统对突触体内的线粒体功能进行评估 , 主要涉及线粒体功能的四个方面:线粒体的有氧呼吸能力、ATP产生能力、活性氧的产生速率以及线粒体的钙离子吸收留存能力 。
Mol Neurobiol | 探索阿尔兹海默症,减少“我忘了”
文章图片
对线粒体的有氧呼吸检测:
包括了呼吸控制比(RCR)、氧化磷酸化(OXPHOS)、呼吸储备能力(SpareRespiratoryCapacity)以及质子漏水平(ProtonLeak) 。 实验结果表明 , AβOs组呼吸储备力有明显下降 。
Mol Neurobiol | 探索阿尔兹海默症,减少“我忘了”
文章图片
对突触体线粒体内的ATP产生力进行测量:
AβOs组的ATP水平明显降低 , 在加入ADP之后 , 其ATP合酶工作 , 可见服用GUO的小鼠突触体的ATP产生能力明显高于对照组 , GUO在突触体的ATP直接测量上具有明显作用 。
Mol Neurobiol | 探索阿尔兹海默症,减少“我忘了”
文章图片
对突触体线粒体的活性氧测量:
可见AβOs组的活性氧产生明显高于对照组 , 样本对于AβOs产生了明显的氧化应激反应 , 在整个呼吸过程中 , AβOs产生的氧化应激一直存在 , 且随着不同底物的添加其活性氧产生的程度也有差异 。
Mol Neurobiol | 探索阿尔兹海默症,减少“我忘了”
文章图片
对突触体内线粒体钙离子的吸收留存能力进行检测:
AβOs降低了样本线粒体的钙离子吸收留存能力 , 而GUO的摄入 , 可降低AβOs造成的钙离子丧失 , 说明GUO对线粒体具有一定的保护力 。
通过以上实验证明 , 由于神经突触体对线粒体的高度依赖 , 线粒体功能受损可能会导致神经活动紊乱 , 甚至细胞死亡 。 在这项研究中AβOs降低线粒体的呼吸储备能力 , 降低ATP水平 , 损害Ca2+吸收留存能力 , 且在电镜观察中可见海马突触体中的线粒体发生肿胀 。 鸟苷(GUO)可透过血脑屏障 , 恢复或短期记忆 , 重建谷氨酸摄取 , 恢复线粒体Ca2+稳态 , 并部分防止线粒体肿胀 。 因此 , 这种内源性嘌呤对神经突触体线粒体具有保护作用 。