神经药理学报››2017,Vol. 7››Issue (2): 55-55.

• 阿尔茨海默病相关研究 •上一篇下一篇

二苯乙烯苷对APP 可变剪接的调节和干预作用

尹晓敏,陈晨,黄蕊,张兰,李林

  1. 首都医科大学宣武医院药物研究室,北京,100053,中国
  • 出版日期:2017-04-26发布日期:2017-12-01
  • 通讯作者:张兰,研究方向:神经药理学,抗衰老药理学;E-mail:lanizhg@hotmail.com,Tel:+86-010-63132779. 12-

    • Online:2017-04-26Published:2017-12-01

    摘要:目的:β淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)聚集形成的老年斑是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的重要病理特征之一,由淀粉样前体蛋白(amyloid precusor protein,APP)经成淀粉途径多次水解形成。人APP 基因表达受可变剪接调控,人脑内有三种APP 可变剪接异构体产物。根据这些APP 可变剪接异构体是否表达外显子7,可分为APP-KPI+ 和APP-KPI- 两种类型。据报道,APP-KPI+ 在脑内的表达水平与Aβ的产生呈正相关。GSK3β是脑内和AD 相关的最主要的激酶之一,它的活性在AD 脑内增加,是AD 治疗中的一个潜在的重要靶点。我们的前期研究发现,二苯乙烯苷(stibene glucoside,TSG)能够减少APP 转基因小鼠脑内Aβ含量和淀粉样斑块数量,改善学习记忆功能,但TSG 对APP 可变剪接和GSK3β的影响尚不清楚。方法:构建包含APP 外显子7、8 可变剪接的微型基因(mini-gene)。人胚胎肾细胞(HEK-293FT)、小鼠神经母细胞瘤细胞(Neuro-2a,N2a)内转染APP mini-gene 来模拟APP 外显子7、8 在体内的剪接。在神经细胞N2a 内过表达GSK3β或下调其表达,用RT-PCR 和qPCR 观察GSK3β对APP 可变剪接的影响。在HEK-293FT 细胞内共表达剪接因子ASF 和磷酸激酶GSK3β,用HA 抗体免疫共沉淀ASF,GSK3β抗体检测ASF 与GSK3β之间是否存在相互作用。将ASF、GSK3β单独或者共转染至HeLa 细胞中,用荧光二抗进行染色,观察ASF 和GSK3β的细胞定位。APP/PS1 转基因鼠TSG(50 mg·kg-1·day-1)灌胃处理12 个月,用Western blot 或qPCR 观察鼠脑内相关蛋白在mRNA 和蛋白水平发生的改变。结果:APP mini-gene 在HEK-293FT 和N2a 细胞系内进行表达,RT-PCR 结果可见三个条带,经测序分别是APP770,APP751 和APP695。过表达GSK-3β促进APP 微型基因产物APP-KPI+ 在N2a 细胞内的表达,siGSK3β则抑制APP-KPI+ 表达量;不同浓度LiCl 处理SH-SY5Y 细胞,内源性APP-KPI 表达量随LiCl 浓度增高而降低。SR 蛋白ASF 对APP-KPI+ 的表达影响最大,是最为重要的APP 可变剪接调控因子。GSK3β可以被ASF 免疫共沉淀,存在生理上的相互作用,并且免疫共定位实验显示ASF 与GSK3β有很好的细胞内共定位。TSG 抑制细胞内APP-KPI+ 的表达量,同时发现细胞内AKT-GSK3β信号通路可被TSG 激活。在体内实验中,5 月龄APP/PS1 转基因小鼠灌胃给药TSG12 个月后,脑内AKT 和GSK3β磷酸化水平增加,APPKPI+表达水平降低。结论:成功构建了研究APP-KPI 表达的微型基因。TSG 可以激活神经细胞和APP/PS1 转基因鼠脑内的AKT-GSK3β通路;GSK3β通过与剪接因子ASF 相互作用,从而抑制其促进APP-KPI+ 生成的能力;在体内长期喂食TSG 可降低APP-KPI+ 表达。

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