β淀粉样蛋白与阿尔茨海默病的研究进展
抗击阿尔兹海默:最新药物治疗进展

抗击阿尔兹海默:最新药物治疗进展抗击阿尔茨海默病:最新药物治疗进展阿尔茨海默病是一种慢性进行性疾病,主要影响老年人的记忆、思维和行为能力。
随着全球人口老龄化的加剧,阿尔茨海默病的患病率也逐渐增加,成为一个全球性的公共卫生问题。
为了找到更有效的治疗方法,科学家们不断进行研究,探索新的药物治疗进展。
1. 胆碱酯酶抑制剂(Cholinesterase Inhibitors)胆碱酯酶抑制剂是目前用于阿尔茨海默病治疗的主要药物。
它们通过抑制胆碱酯酶的活性,增加大脑内的乙酰胆碱水平,从而改善认知功能。
目前最常用的胆碱酯酶抑制剂有多奈哌齐(Donepezil)、加朵拉(Galantamine)、生酮硝酸苯酯(Rivastigmine)等。
这些药物虽然不能治愈阿尔茨海默病,但可以帮助患者缓解症状并提高生活质量。
2. N-甲基-D-天门冬氨酸受体拮抗剂(NMDA Receptor Antagonists)N-甲基-D-天门冬氨酸受体拮抗剂作用于大脑内的NMDA受体,通过阻断过度激活的谷氨酸神经传递,减轻阿尔茨海默病患者的认知和行为症状。
目前唯一获得FDA批准用于阿尔茨海默病治疗的N-甲基-D-天门冬氨酸受体拮抗剂是美金刚(Memantine)。
与胆碱酯酶抑制剂相比,NMDA受体拮抗剂的作用机制有所不同,可以与胆碱酯酶抑制剂联合使用,提高治疗效果。
3. 抗淀粉样蛋白抗体(Anti-Amyloid Antibodies)淀粉样蛋白堆积被认为是阿尔茨海默病的主要病理生理特征。
抗淀粉样蛋白抗体是一类可以与淀粉样蛋白产生特异性结合的抗体。
这些抗体可以帮助清除大脑中过多的淀粉样蛋白,并且有研究表明,抗淀粉样蛋白抗体可以延缓阿尔茨海默病的进展。
目前,一些抗淀粉样蛋白抗体疗法已进入临床试验阶段,但还需要进一步的研究和验证。
4. β-淀粉样肽代谢酶抑制剂(Beta-Secretase Inhibitors)β-淀粉样肽是形成淀粉样蛋白的前体蛋白,对阿尔茨海默病起到重要作用。
β-淀粉样蛋白在阿尔茨海默病诊断中的应用

的 一个亚类, 可以替代临床终点事件[ ’ J 。 作为诊
断A D理想的生化指标须具备以下标准:能够检测 基础且特征性神经系统病理改变, 诊断 A D的敏感 性大于 8 0%, 鉴别其他形式痴呆的特异性大于
形成S P 。A p 可溶性寡聚体是直径2 . 7 一 4 . Z m 的 n 球形颗粒, 其寡聚体形成有浓度 依赖性, 与疏水环
脑组织中迅速清除。虽然可能因A p 沉积二级结构 的不同, 使P I B 在P SI / A P 转基因小鼠与人脑中
赖 传 送 系 统 受 损, 神 经 突 触 萎 缩 图 。 A p 胞 外 分 泌 量 多 少 亦 受 突 触 活 动 的 调 控 L ’ ” J , A p 胞 外 聚 集区 与
生理状态下突触活动最活跃的皮质 “ 无意识活动” 区相重叠,特定意识活动如学习可抑制该区域活动
的实验室诊断生化指标和替代标准。即使是经验丰 富的临床医师,仅依靠病史询问和精神量表测定,
阿尔茨海默病 ( A Z I h e i m e r sd . i s e a s e , A D )是 一种在老年人群中常见的神经系统变性疾病。老年
征性病理指标之一是研究最早和最多的。本文拟对
片 段, 包括A p 2 4 、 A p 。 和A p 。 1 z [ 。 正常情况下
确定A p 沉积 含量,目 前主要有3 种配体:[ ’ . F 」 F D D N P , [ ” C ]P I B 和[ ” C ]S B 一 1 3 。 配体 [ ’ S F ]r D o N P 在A o患者脑内的海马、
杏仁体和内嗅皮层内显示时间较正常对照组显著延 长;与认知功能减退,M I 所示脑萎缩区域以及 R F D C一 ET P 所测量的葡萄糖代谢率的异常区域相 关。但其临床应用受限于其较高的非特异性结合和
阿尔茨海默病研究进展及未来展望

阿尔茨海默病研究进展及未来展望阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种以认知障碍为主要表现的慢性进行性神经系统退行性疾病。
目前全球约有5000万人患有该病,而该数字每年都在不断增长。
阿尔茨海默病的发病机制目前仍未完全清楚,但已知β淀粉样蛋白聚集和Tau蛋白异常磷酸化是重要的发病因素。
虽然目前还没有根治阿尔茨海默病的方法,但关于其治疗方面的研究已经取得了很多突破。
一些药物,如乙酰胆碱酯酶抑制剂和NMDA受体拮抗剂,可用于改善症状。
植物性化合物和微量元素也被认为可以对AD有一定的治疗效果。
此外,脑刺激和康复训练也被视为一种非常重要的治疗方式。
基于目前的研究成果,未来治疗阿尔茨海默病的关键是改善β淀粉样蛋白代谢,减少Tau蛋白的磷酸化,促进神经细胞生成,并恢复神经元的代谢稳态。
目前的研究方向主要包括:免疫治疗、抗β淀粉样蛋白治疗、抗Tau治疗和基因治疗等。
近年来国际上也进行了不少与以上研究方向相关的临床试验和药物研发,这些新技术和新药物的不断涌现或许为阿尔茨海默病治疗提供希望。
另一个重要的研究方向是早期诊断和预防。
因为目前许多治疗方案在疾病晚期使用效果显著较低,因此对于阿尔茨海默病的早期诊断和预防比治疗同样重要。
目前主推的早期预防策略包括保持锻炼、保持社交活动、以及控制食物摄入等。
同时,痴呆症的临床特征和生物学机制的研究也将促进AD的早期诊断。
综上所述,尽管阿尔茨海默病治疗和预防方面仍需更多的研究来获取更好的治疗方式,但当前的研究对于该病的理解已经有所改进。
未来,相信人们会在各种领域取得更多的突破,并对这一疾病的治疗和预防产生更为深远的影响。
阿尔茨海默病靶向Aβ疾病修饰治疗

阿尔茨海默病靶向Aβ疾病修饰治疗阿尔茨海默病(AD)是老年期最常见的神经系统退行性疾病,目前临床对其发病机制认识仍较为局限、治疗药物研发滞后。
β-淀粉样蛋白(Aβ)级联瀑布假说仍然是目前AD 发病机制的主流学说,也是AD疾病修饰药物研发的重要理论基础。
近年来,靶向Aβ的免疫治疗药物相继通过美国食品药品监督管理局批准上市或突破性疗法认定,为AD的疾病修饰治疗带来了曙光。
文中评述了近年来靶向Aβ疾病修饰治疗临床试验的研究进展,分析总结了以往靶向Aβ疾病修饰治疗临床试验失败的原因。
虽然目前靶向Aβ疾病修饰疗法不是十分成熟,但其俨然已成为极具前景的AD药物研发策略。
阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)以经过长期的前驱症状后出现进行性加重的认知和行为障碍为临床特征,以β-淀粉样蛋白(amyloid-β,Aβ)在脑内沉积为特征性病理表现,是临床上最为常见的中枢神经系统退行性疾病。
随着AD患病率的升高和日益严重的公共卫生危机,通过治疗手段来实现AD预防、延缓发病、减缓疾病进展和改善症状迫在眉睫。
目前AD的治疗方法有限,以对症治疗为主。
近年来,AD疾病修饰治疗的研发工作取得了可喜的进展。
DMT 是指对导致神经元死亡的潜在病理生理过程进行医疗干预,以期达到改善AD临床进展轨迹的治疗方法。
靶向Aβ的DMT药物阿杜那单抗和仑卡奈单抗相继通过美国食品药品监督管理局批准上市,为患者和家属带来新的希望,也为AD靶向药物开发带来曙光。
一、AD靶向Aβ的DMT种类淀粉样蛋白级联假说认为Aβ在大脑中的沉积是疾病病理发生的始发和核心事件。
靶向Aβ药物根据其作用机制不同可以分为:减少Aβ产生和聚集的生物制剂,以及促进A β清除的抗Aβ生物制剂。
(一)减少Aβ产生和聚集的生物制剂首个靶向Aβ的DMT的主要目的在于通过Aβ酶抑制剂来减少Aβ产生。
β-分泌酶1和γ-分泌酶是Aβ生成的关键酶。
BACE1 抑制剂曾经是治疗或预防AD 的主要研究方向,然而,许多针对症状性AD 或轻度认知障碍的研究产生临床未预料到的不良反应。
阿尔茨海默病β—淀粉样蛋白成像应用

阿尔茨海默病β—淀粉样蛋白成像应用阿尔茨海默病(AD)是一种起病隐匿,以进行性认知功能障碍、记忆损害、智能下降、语言模糊和行为怪异等为特征的中枢神经系统退行性疾病。
>65岁的老年人口中AD的发病率为5%~10%,而>80岁的老年人口中其发病率高达50%。
据国际老年痴呆协会统计目前全世界有2400多万人正在遭受AD的折磨,并且以每7 s新增1例患者的速度递增。
预计我国在2015年老年人口将超过2亿,到21世纪40年代后期可能突破4亿。
2011年,美国国立老龄研究所和阿尔茨海默病协会根据疾病进程将AD分为临床前AD、AD所致MCI及AD痴呆,并分别发布了3个阶段的诊断指南,重点关注了AD的早期诊断和治疗,引入了对Aβ检查具有特异性的神经影像学检查,因此Aβ PET成像为早期诊断AD提供了直观的依据[1]。
故本文将对Aβ PET成像在AD目前研究中的应用做简要介绍。
1淀粉样蛋白PET成像用于AD的病理诊断基础AD的特征性病理学改变为大脑皮层神经元细胞外Aβ的沉积和细胞内的纤维原缠结(Neurofibrillary Tangles,NFT)形成。
但是这两种特征性的病理改变不仅仅是出现在AD的患者,在未出现认知障碍的老年人也发现上述病理结构的存在。
对于有明显的Aβ或NFT沉积的老年人,更容易进展为出现临床症状的AD[2]。
另有一种假说阐明,Aβ的沉积在最初迅速达高峰,之后一直处于稳定状态,直到出现认知障碍时才开始再次大量出现[3]。
同样,Christopher等认为Aβ在大脑中的沉积与体内Aβ的超载有关,这个过程会持续到出现认知功能障碍为止,并且会一直持续到AD阶段,只是在疾病的最后阶段变缓慢了[4]。
正因为Aβ的沉积可以发生在AD临床症状出现之前的几十年,并且Aβ PET成像能够在活体动态监测这一过程,这就为从病理学角度早期发现和诊断该病提供了可能性。
2使用淀粉蛋白PET成像的标准AβPET成像是一种新型的诊断测试,各种临床试验已清楚地证明,PET能够评估活体大脑中内的Aβ沉积的分布范围和数量,对于早期诊断AD将非常重要。
神经退行性疾病发病机制研究进展

神经退行性疾病发病机制研究进展神经退行性疾病是一类以神经元或其周围神经系统萎缩为特征的疾病,包括阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病等多种疾病。
这些疾病不仅给患者带来了生理和心理上的极大痛苦,同时也给社会造成了严重负担。
因此,研究神经退行性疾病的发病机制成为了医学界的一项重要任务。
1. 阿尔茨海默病的发病机制阿尔茨海默病是神经退行性疾病中最常见的一种。
它的主要病理特征是β淀粉样蛋白斑块和tau蛋白神经原纤维缠结体的大量沉积。
近年来,科学家们主要关注以下三个方面的研究:(1)β淀粉样蛋白的沉积与清除β淀粉样蛋白沉积是阿尔茨海默病的主要病理特征之一。
研究表明,β淀粉样蛋白沉积是由于β淀粉样前体蛋白被不正确酶解而产生的。
β淀粉样蛋白清除通路相对复杂,有多种酶以及自噬和胶质细胞等多种机制参与,科学家们致力于深入研究这些清除机制以及它们之间的相互作用。
(2)tau蛋白异常聚集tau蛋白是一种存在于神经元轴突的蛋白质,它的异常聚集是阿尔茨海默病的另一个主要病理特征之一。
科学家们发现,tau蛋白聚集与细胞内丝裂素-依赖性蛋白激酶(CDK5)和允许核糖核酸释放的蛋白质(TDP-43)的异常激活有关,但具体机制仍需进一步研究。
(3)炎症反应的作用炎症反应已经被发现可以在阿尔茨海默病的发病中起到一定的作用。
众所周知,罹患各种慢性疾病如自身免疫性疾病、心血管疾病等,也会使炎症反应不断干扰细胞和组织功能的正常运作。
然而,这种疾病与炎症的关系是否具有因果性、如何影响中老年人的认知功能、怎样预防和治疗阿尔茨海默病都是有待进一步研究的问题。
2. 帕金森病的发病机制帕金森病是一种典型的运动神经元退行性疾病,主要病理特征是黑质多巴胺能神经元死亡。
关于帕金森病的发病机制,科学家们目前主要探索以下两个方面:(1)自噬的作用帕金森病的病理特征之一是黑质多巴胺能神经元的线粒体功能受损。
研究表明,线粒体运输受自噬调节,但帕金森病患者的自噬通路存在障碍。
β淀粉样蛋白免疫治疗阿尔茨海默病的研究进展

中 圈 分 类 号 : 7 9 1 R 4.6
文 献标 识 码 : A
文 章 编 号 :6 18 4 (0 7 0—80 1 7—3 8 20 ) 17—3
老年性痴呆是老 年期 最常见 的一种进行 性认 知功能下 降 的疾病 , 其特征性 的病理表现为神经原纤维缠结和 口 淀粉样 蛋 白( I 沉积。A 在 AD发病 及发展 方面起着 关键性 作用 , A3 ) 8 因 此, 许多治疗 阿尔茨海默病方法主要集 中在减少 AI 生和清 3 产 除 AB 沉积 2 O世纪 9 0年代后期 开始的 A p抗体 在动物试 验 中发现其有减少脑组织中 A 8负荷 和改善 A D认 知的作用 , 这
射 7 5 5 5 月后发现治疗组 小鼠的工作记忆能力改善 , . ~1. 个 脑 组织 中的 B淀粉样 斑块 减少。 13 B . 淀粉样蛋 白基因免疫治疗 基 因免疫是在 动物体 细胞 中特 异表达基 因编码 的蛋 白 , 发机体产生特 异性免疫应答 。 诱 AB 因疫 苗是利用合成 ApD 基 NA制成 。其 作用机 制是 : 该疫 苗 注入 动物细胞 后 , 它所含 有的 D NA指 导细胞 合成 Ap 而机 ,
无毒而且是非 T l 巴细胞 诱导 佐荆 , h 淋 能够 产生 强有 力 的体 液免疫而不会诱 发细胞 免疫 , 验结 果显 示 A _ A 疫 试 Av C
苗 1个月后即产生高滴度 IG抗 A 抗体 , g Bz 2个月后达到 最高
浓度 , 持续至少达 l 2个月 , 疫苗接 种 2个 月后 , 试验组 抗体滴 度是重组腺病毒 组 A 抗体 滴度 的 1 O倍 。Haa等[] A r 】对 p 疫苗进行 了改 良, 并证 实 A c NA 的重组腺 相关 病毒 载体疫  ̄D 苗的安全性 , 阿尔茨 海默病小 鼠模 型在 口服 AAV A] /  ̄疫苗后 , 其肠上皮细胞层表达和分泌 A t A 。 口~。 或 p 血清抗体水平持 续升高时间>6个月 , 鼠大脑 中的 A 小 8负荷显著降低 , 且未 发 现 AB的 T 细 胞 反 应 性 增 生 以 及 炎 性 改 变 。另 外 , 研 究 有 者[ 1 使用 基因枪将 编码 人类 和 鼠单体 AB 基 因质 粒转 染 到 z B Bc AL / 小鼠 , 可检测到体液免疫 , 进一步采用人的 A B基 因质
β淀粉样蛋白在神经系统疾病中的作用及其调控机制研究

β淀粉样蛋白在神经系统疾病中的作用及其调控机制研究β淀粉样蛋白,在神经系统疾病中起着至关重要的作用,如阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD)等。
β淀粉样蛋白的聚集形成淀粉样斑块,是AD发展的特征之一。
然而,影响β淀粉样蛋白的聚集和清除机制尚未完全被理解。
本文将探讨β淀粉样蛋白在神经系统疾病中的作用及其调控机制的最新研究进展。
1. β淀粉样蛋白的产生和聚集β淀粉样蛋白是一个主要存在于中枢神经系统中的蛋白质,是神经元突触的组成部分。
β淀粉样蛋白的聚集可以造成亚细胞水平的混乱,进而导致神经元死亡和AD 的发展(Fig. 1)。
虽然β淀粉样蛋白的正常功能还没有完全被证实,但其聚集的机制已经得到了深入的研究。
2. β淀粉样蛋白的清除大部分β淀粉样蛋白由细胞内分泌途径转运到细胞外液中,通过脑脊液和血液被清除。
该清除途径由脑脊液运输系统(glymphatic system)和淋巴系统组成。
前者主要就是脑脊液通过小淋巴管运输到缺乏血球的筛状池中,进而进入淋巴系统。
这种清除机制最近被认为是中枢神经系统废物清除系统的主要途径,也是神经元健康和功能的关键因素之一。
此外,像炎症、酸化等生理状态改变以及脑外伤等均可影响β淀粉样蛋白的清除,进而导致其在神经系统中的堆积。
3. β淀粉样蛋白的调控机制多种内分泌和代谢因素参与调节β淀粉样蛋白代谢。
全身代谢因素如胆固醇、血脂浓度、葡萄糖等,以及神经元内分泌因子如信使RNA(miRNA)和蛋白酶体是β淀粉样蛋白的重要调控因子。
其剪切和合成后的β淀粉样蛋白,可能需要与一些辅助蛋白结合才能成为类淀粉样体(Fig. 2)。
在AD中,蛋白酶体的功能降低,可能导致β淀粉样蛋白的积累。
除此之外,一些增加β淀粉样蛋白清除的药物,也开始被应用于AD的治疗中,如艾琳司特(Elisidepsin)和AΔE3。
4. β淀粉样蛋白调控机制的潜在作用β淀粉样蛋白调控机制的研究是为未来发展全面治疗肠道疾病和神经系统疾病打基础的。
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β淀粉样蛋白与阿尔茨海默病的研究进展【摘要】阿尔茨海默病是老年人常见的神经系统变性疾病,是痴呆中最常见的一种类型。
发病机制尚不明确,微管相关蛋白tau异常学说认为tau蛋白具有合成和稳定神经元细胞的作用,老年痴呆病人该蛋白总量显著增加,且增以异常过度磷酸化形式为主。
AB毒性学说认为该病是一种淀粉样变性病,它由膜淀粉样前体蛋白的异常水解和错误的折叠所致。
基因突变学说认为21号染色体上APP基因和14号染色体上的早老素1基因突变导致该病。
目前认为β淀粉样蛋白的异常沉积是阿尔茨海默病主要发病机制之一,这里就目前β淀粉样蛋白与阿尔茨海默病的研究进展作一综述。
【关键词】β淀粉样蛋白;阿尔茨海默病;tau蛋白Progress of amyloid βprotein way in Alzheimer's diseaseGen Yu; Zhou Yan【Abstract objective】Alzheimer's disease which is a neurological degenerative disease is common to the old and the one of the most common types of stupid. The pathogenesis of this disease is still not clear , the theory of tiny tubes related proteins tau abnormal think that tau protein have the function of synthesis and stable nerve cells,Alzheimer's patients this protein is significantly increased And with the abnormal excessive phosphorylation form. The theory of AB toxicity think is a kind of amyloidosis disease , It caused by precursor protein hydrolysis in the amyloid and abnormal folding . The theory of gene mutations think that APP genes on 21 chromosome and early old element 1 on14 chromosome mutations lead to this disease. Now amyloid βprotein is thought one of the main pathogenesis, here I summarize the research progress of β amyloid protein and Alzheimer's disease in this review.【Keywords】β amyloid protein ;Alzheimer's disease;Tau protein.阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)亦称老年性痴呆症,是一种常见的中枢神经系统退行性疾病,主要临床表现为进行性记忆力减退、认知功能障碍以及人格改变等症状。
由于老年痴呆与增龄有密切关系,随着人类寿命的普遍延长,老年痴呆的发病率也大大增加。
因此,对于AD发病机理和前景的研究近些年来已经成为热点。
AD的主要病理特征有,在大脑皮层和海马出现β淀粉样蛋白( amyloid βprotein ,Aβ)聚集形成的老年斑( senilep laques, SP),Tau蛋白异常聚集形成的神经纤维缠结(neurofibrillary tangles, NFTs)以及脑皮层和海马区神经细胞减少[4]。
随着研究的逐渐深入,越来越多的证据表明 Aβ在AD 的发生、发展中起到主导的作用。
Aβ的神经毒性涉及到复杂的分子机制主要包括破坏细胞的Ca2+稳态,促进自由基的形成,降低K+通道的功能,增强致炎细胞因子引起的炎症反应等。
因此,把现阶段对Aβ的研究成果进行综述。
1 β淀粉样蛋白的生成和代1.1 Aβ的产生Aβ是由其前体蛋白水解产生的,Aβ片段即位于其跨膜区域-分泌酶。
在β位点将 APP 裂解为β- N 端片段( sAPP )和β- C 端片段( - CTF) ,然后γ-分泌酶在γ- CTF 的近 N 端跨膜区域水解释放出Aβ肽段,此过程被称为 APP 的淀粉样降解途径( amyloidogenic pathway) 而 APP 的非淀粉样降解途径( non- amyloidogenic pathway) 是由α-和γ-分泌酶所介导,水解生成 sAPP α,p3 和α- CTF,由于α-分泌酶的作用位点在Aβ区域,从而阻止了Aβ的产生。
1.2 Aβ的代在正常的生理状态下,Aβ在血液和脑脊液中都能被检测出,清除Aβ的方式主要是通过运输机制和酶的降解。
Aβ的运输,可溶性的Aβ通过脑间质液( ISF) -脑脊液( CSF) -血液的循环流通,被缓慢地移除出脑,另一种由受体介导的A β跨血脑屏障( BBB)运输来完成,为主要途径。
1.3 Aβ的降解Aβ可被多种肽酶降解,最主要的是两种锌依赖性金属切蛋白酶,NEP和IDE。
NEP( neutral endopeptidase,NEP中性肽链切酶)是Aβ降解的限速酶[1],转染NEP基因能显著减少AD小鼠脑淀粉样斑块的沉积[4],而NEP基因缺失或是活性受到抑制时会导致Aβ沉积增多,在AD脑,其分布围与Aβ沉积区域呈反向关系,在海马和大脑皮质区分布最少。
IDE( insulin degrading enzyme,胰岛素降解酶)[3],胰岛素为IDE降解Aβ的一种有效抑制剂,使高胰岛素血症和型糖尿病患者可能会成为AD 的易感人群。
在AD脑,NEP 和 IDE 的表达水平和反应活性都会受到抑制,使得Aβ降解减少。
2 Aβ致 AD的作用机制阿尔茨海默病的发病机制目前主要有3种假说:β淀粉样蛋白级联假说、Tau蛋白假说和血管源性假说。
其中,β淀粉样蛋白级联假说占主导地位。
在AD 患者的脑有老年斑沉积 ,而 Aβ是构成老年斑的主要成分。
Aβ沉积可导致AD 的发病 ,降低Aβ在大脑的蓄积量可延缓或者减轻AD的症状。
,Aβ是各种原因诱发 AD的共同通路 ,是AD形成和发展的关键因素。
2. 1 Aβ与细胞凋亡细胞凋亡是能量依赖的细胞死亡程序活化而致的细胞自杀 ,是由基因控制的细胞自主有序的主动死亡过程. 正常情况下 ,细胞凋亡是一种生理性调节机制 ,参与调节机体的胚胎发育、细胞分化及体正常细胞更新. 但在病理因素干扰下细胞凋亡则会异常 ,而导致多种疾病发生. 皮质和海马区的神经元减少是AD的主要病理特征 ,而经研究发现神经细胞凋亡是 AD神经元丢失的主要原因.2.1.1 Aβ引起线粒体损伤AD的发病与脑能量代障碍有着密切的关系.作为能量代的主要场所 ,线粒体对神经元的功能有着重要的意义。
线粒体是具有核外遗传物质的细胞器,线粒体DNA (mt DNA)编码着细胞色素氧化酶 (COX)的3个最大的亚基 (COX I , COX II , COX III ) 。
由于mt DNA缺乏组蛋白的保护,且位置靠近易产生自由基的线粒体膜附近,所以极易受到自由基的攻击发生突变,进而影响COX的活性。
作为电子传递链复合体 I V的 COX的主要作用是将电子转移给氧分子形成水并产生 ATP,其活性被认为是同神经元的功能活动呈正相关的。
AD患者的血小板和脑中COX发生了特异性的下降。
Aβ本身可以产生活性氧 ( reactive oxygen species, ROS),也可以通过多种途径诱导 ROS的产生,使神经细胞胞浆中自由基浓度升高,从而使脂质过氧化,形成脂质过氧化物,如醛基、酮基等。
APP 和 Aβ氧化胆固醇可以产生 7β- 羟基胆甾醇,7β- 羟基胆甾醇可以在nmol 浓度即产生神经毒性,并且进一步产生氧化应激。
当线粒体和质网的膜结构氧化损伤后,将使大量Ca2 +进入胞质。
同时,Aβ还可以刺激神经细胞使大量 Ca2 +流,细胞将发生Ca2 +超载 ,使线粒体发生肿胀。
这样,由Aβ产生的ROS和Ca2 +超载对线粒体所产生的损伤可以导致线粒体的功能障碍,造成 mt DNA的缺失或突变,进而影响 COX的活性[18]。
由于 COX是电子传递链的关键酶,其活性的下降会直接导致电子渗漏的大量增加以及ATP水平的下降,从而进一步使一氧化氮 (NO)产生增多和Ca2 +流增加,损伤线粒体。
线粒体的功能下降还会使更多的 APP被加工为有毒性的 Aβ,进一步的对线粒体产生损伤。
线粒体受损,COX 的表达和活性下降可以导致细胞色素C的释放和半胱胺酸天冬氨酸蛋白酶( caspase)的活化[11]。
而此过程只有在有功能的呼吸链存在时才会产生,所以线粒体不仅是Aβ损伤的目标 ,而且介导了 Aβ对神经元的毒性,启动了神经元的凋亡过程。
2.1.2 Aβ引起神经元凋亡Aβ对神经元的毒性作用主要表现在破坏细胞膜的完整性,扰乱细胞环境的稳定,诱发中枢免疫炎性反应等方面。
Aβ沉积可能是导致神经元变性和突触丢失的重要原因。
Aβ沉积,神经元死亡,胶质细胞浸润,背侧细胞带受损长度增加4~5倍。
Aβ是通过线粒体引起神经元的凋亡。
P53与AD患者的脑细胞凋亡活动密切相关。
在转基因表达Aβ的AD模型脑发现有Aβ的沉积同时伴有P53蛋白的广泛表达。
p53基因诱导细胞凋亡的机制可能是:1)降低细胞源性Bcl2 2蛋白表达并抑制其功能,恶性肿瘤中p53基因与Bcl2 2蛋白表达呈明显的负相关;2)提高细胞Bax蛋白的表达,使Bcl2 2 / Bax蛋白比例失调而促进细胞凋亡。
目前的资料显示,P53蛋白可能是程序化细胞死亡的强诱导剂[12]。
p53基因在抑制细胞转化和调控细胞周期中起着关键性的作用,通过使 DNA受损,细胞停滞于G0期或诱发细胞凋亡。
Aβ沉积对神经元的毒性[8]在AD发病中发挥着重要作用,它除了参与神经退化过程,还损害神经递质的信号通路,抑制乙酰胆碱的产生,损害脑血管并造成脑实质营养运输不足,也能影响皮细胞的葡萄糖运输,并使这些细胞的屏蔽作用下降。
AD脑神经元的凋亡率比正常人高出30~50倍,新皮层(额、颞、顶叶)、海马、嗅区和杏仁核等处出现神经元数量减少,胶质细胞增生及皮层下继发性脱髓鞘改变,且存活能力明显降低。