《神经元》：哈佛学者发现运动产生的鸢尾素促进Aβ清除的机制

来源：奇点糕 2023-10-07 09:33

研究发现鸢尾素可以通过增加星形胶质细胞分泌的脑啡肽酶活性和水平来减少Aβ沉积。之前的研究已经表明，注射入小鼠血液中的鸢尾素可以进入大脑，具有潜在的治疗作用。

来自马萨诸塞州总医院的研究团队利用之前开发的3D-AD人类细胞培养系统，首次揭示了运动诱导鸢尾素改善AD病理的细胞和分子机制。研究发现，鸢尾素是运动引起脑啡肽酶水平增加的关键因素，通过诱导星形胶质细胞释放脑啡肽酶，鸢尾素可以显著减少模型中的Aβ沉积。

 

研究发表在《神经元》杂志上。

 

 

研究人员利用人类神经干细胞和携带家族性阿尔茨海默病突变的神经干细胞分别建立了3D-AD培养模型，并分别在培养系统中加入5ng/mL和500ng/mL的鸢尾素蛋白。结果发现，AD培养系统中的Aβ40、Aβ42等水平降低，营养不良性神经突数量减少，表现出对AD病理的抑制作用。

 

同时，鸢尾素处理并没有导致细胞死亡或细胞毒性增加，也没有发现脑源性神经营养因子（BDNF）水平的显著变化。也就是说，鸢尾素对Aβ的抑制作用并不是通过细胞死亡或者BDNF介导的。那么，鸢尾素是否通过增加酶促降解或吞噬作用来减少Aβ的呢？

 

实验模型及Aβ水平变化

 

星形胶质细胞分泌的多种酶（脑啡肽酶、胰岛素降解酶）具有降解Aβ的作用，为了确认哪种酶活性与鸢尾素相关，研究人员测试了鸢尾素处理下3D-AD培养系统中不同酶活性，发现分泌型脑啡肽酶水平增加，酶活性显著增加，而抑制脑啡肽酶活性使Aβ42水平升高。并且鸢尾素单独处理星形胶质细胞也可以使培养系统中分泌型脑啡肽酶活性增加。表明鸢尾素通过增加星形胶质细胞释放分泌型脑啡肽酶活性和水平来减少Aβ沉积。

 

鸢尾素处理增加星形胶质细胞分泌的脑啡肽酶水平和活性

 

进一步研究表明，鸢尾素是通过结合星形胶质细胞上的整合素αV/β5来诱导脑啡肽酶分泌的，抑制αV/β5会削弱鸢尾素处理带来的Aβ清除效果。

 

鸢尾素与αV/β5受体结合还涉及到细胞外信号调节激酶（ERK）和转录信号激活剂3（STAT3）两种关键蛋白。ERK-STAT3信号传导的减弱影响鸢尾素诱导的脑啡肽酶释放。

 

 

总的来说，研究发现鸢尾素可以通过增加星形胶质细胞分泌的脑啡肽酶活性和水平来减少Aβ沉积。之前的研究已经表明，注射入小鼠血液中的鸢尾素可以进入大脑，具有潜在的治疗作用。这项研究的发现为预防和治疗AD提供了新的靶点和途径。