阿爾茨海默病（AD）的特征是記憶和執(zhí)行功能的進行性喪失，這可歸因于大腦各區(qū)域內(nèi)的突觸損傷和神經(jīng)退行性變。它是全/世/界癡呆癥最常見的病因，預計隨著人口老齡化，AD發(fā)病率將上升。幾十年來，β淀粉樣肽（Aβ）蛋白一直是阿爾茨海默病研究的焦點，這主要是因為AD患者的大腦中老化斑塊的主要成分是 Aβ。然而，雖然老化斑塊曾被認為是阿爾茨海默病病理學的原因，但事實可能并非如此1,2。相反，越來越多的證據(jù)表明aβ寡聚體是aβ的主要毒性物種，突出了其治療靶向性的潛力。

淀粉樣蛋白級聯(lián)假說已經(jīng)失寵

在正常情況下，長度為37到49個殘基的Aβ肽被β-和γ-分泌酶從淀粉樣前體蛋白（APP）中依次切割，然后從細胞中釋放并迅速降解。這一過程的失調(diào)導致Aβ肽積累并形成淀粉樣纖維，從而導致老化斑塊。Aβ40和Aβ42是斑塊的主要成分，其中Aβ42是兩種異構體中神經(jīng)毒性更強的3。1992年，有人提出老化斑塊與神經(jīng)原纖維纏結的形成和隨后的神經(jīng)元細胞死亡有關，這種現(xiàn)象被稱為淀粉樣蛋白級聯(lián)假說1。但是，多年來，一些重要的觀察結果使研究人員對這一理論產(chǎn)生了懷疑。其中包括：阿爾茨海默病的發(fā)病與斑塊負荷之間的相關性較差；神經(jīng)元細胞死亡發(fā)生在沒有斑塊的大腦區(qū)域；Aβ斑塊存在于認知正常的個體中。此外，一些出現(xiàn)阿爾茨海默病癥狀的患者大腦中缺乏病理變化，這表明較大的聚集物不是神經(jīng)退行性變的原因4。

揭示aβ寡聚體在AD發(fā)病機制中的作用

現(xiàn)在，淀粉樣蛋白級聯(lián)假說已被寡聚體級聯(lián)假說所取代，該假說提出寡聚體而非老化斑塊是阿爾茨海默病的起始病理因素2。寡聚體是直徑約為3至10 nm的小球形結構，由多個非共價組裝成簇的Aβ肽組成4,5。在AD的早期階段，當它們定位于神經(jīng)元突觸或其內(nèi)部時，它們明顯增加，并通過許多實驗方法顯示其毒性作用6。例如，體外產(chǎn)生的Aβ寡聚體已被證明對原代小鼠皮層神經(jīng)元有毒，而直接從阿爾茨海默病大腦中提取的寡聚體已被證明會損害突觸結構和功能7,8。最近，在iPSC衍生的人類神經(jīng)元中進行的研究表明，幾種蛋白質(zhì)在對寡聚體挑戰(zhàn)的反應中受到差異調(diào)節(jié)，而利用人類AD和小鼠腦組織進行的研究已確定寡聚體附著的突觸蛋白質(zhì)，促使人們努力確定如何將其作為治療靶點6,9。

支持阿爾茨海默病研究

StressMarq提供了廣泛的產(chǎn)品選擇以支持阿爾茨海默病研究，包括Aβ單體（目錄#SPR-485）、寡聚體（目錄#SPR-488）和預成型原纖維（目錄#SPR-487）。我們的Aβ寡聚體是由Aβ肽1-42生成的，使用已公布的方法用1,1,1,3,3,3-六/氟-2-丙醇（HFIP）預處理。當在透射電子顯微鏡（TEM）和原子力顯微鏡（AFM）下觀察時，它們表現(xiàn)出球狀構象，并且在帶有抗淀粉樣β抗體的Western Blot上具有獨/特的二聚體/三聚體和寡聚體信號。重要的是，我們獲得的數(shù)據(jù)顯示，我們的Aβ寡聚體對原代大鼠皮層神經(jīng)元具有劑量依賴性毒性。

Aβ 1-42 寡聚體 (SPR-488) 和原纖維 (SPR-487) 對原代大鼠皮層神經(jīng)元顯示出劑量依賴性毒性，但單體 (SPR-485) 沒有毒性。大鼠原代皮層神經(jīng)元用不同濃度的 (A) 單體、(B) 寡聚體或 (C) 原纖維處理 14 天后的存活率，由 MAP2 陽性神經(jīng)元量化并表示為對照的百分比（空白對照設為100%）。原纖維和相應的載體對照先在 Bioruptor 超聲破碎儀中進行超聲處理。測試條件在與未處理的對照和載體對照相同的板中運行，由不含Aβ 1-42 蛋白的緩沖液組成。數(shù)據(jù)表示為平均值 +/- s.e.m. (n = 6)。使用單向方差分析和 Dunnett 檢驗對數(shù)據(jù)進行全局分析； ** p<0.01 統(tǒng)計數(shù)據(jù)相比于對照； ## p<0.01, #### p<0.0001 統(tǒng)計數(shù)據(jù)相比于載體對照。 § 代表未經(jīng)處理的對照條件。

從左至右分別為Aβ單體 (SPR-485)，寡聚體 (SPR-488) 和原纖維 (SPR-487) 的電鏡圖。負染色透射電子顯微鏡圖像在 80 Kv 下在碳涂層的 400 目銅網(wǎng)格上使用磷鎢酸和乙酸雙氧鈾染色獲得。比例尺 = 100 nm。

StressMarq 同時還提供 淀粉樣蛋白寡聚物(A11) 抗體 (目錄# SPC-506) 和 淀粉樣蛋白纖維 (OC) 抗體 (目錄# SPC-507). 兩個抗體都有驗證應用 Western Blot, IHC, ICC/IF 和IP.

參考文獻

1. Alzheimer’s disease: the amyloid cascade hypothesis, Hardy JA and Higgins GA, Science. 1992;256(5054):184-185

2. Amyloid β-protein oligomers and Alzheimer’s disease, Haydon EY and Teplow DB, Alzheimers Res Ther. 2013;5(6):60

3. Reconsideration of Amyloid Hypothesis and Tau Hypothesis in Alzheimer’s Disease, Kametani F and Hasegawa M, Front Neurosci. 2018;12:25

4. The Role of Amyloid-β Oligomers in Toxicity, Propagation, and Immunotherapy, Sengupta U et al, EBioMedicine. 2016 Apr; 6: 42–49

5. Kinetic diversity of amyloid oligomers, Dear AJ et al, Proc Natl Acad Sci U S A. 2020;117(22):12087-12094

6. Amyloid Beta Oligomers Target to Extracellular and Intracellular Neuronal Synaptic Proteins in Alzheimer’s Disease, Ding Y et al, Front Neurol. 2019;10:1140

7. Structural conversion of neurotoxic amyloid-beta(1-42) oligomers to fibrils, Ahmed M et al, Nat Struct Mol Biol. 2010;17(5):561-567. doi:10.1038/nsmb.1799

8. Amyloid-beta protein dimers isolated directly from Alzheimer’s brains impair synaptic plasticity and memory, Shankar GM et al, Nat Med. 2008;14(8):837-842.

9. Oligomeric amyloid-β induces early and widespread changes to the proteome in human iPSC-derived neurons, Sackmann C and Hallbeck M, Sci Rep. 2020;10(1):6538

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