本文由Catarina S. Silva、Jéssica Eira、Carlos A. Ribeiro、Ângela Oliveira、Mónica M. Sousa、Isabel Cardoso和Márcia A. Liz等作者共同完成，发表于《Neurobiology of Aging》期刊，于2017年7月7日被接受发表。该研究主要探讨了转甲状腺素蛋白（transthyretin, TTR）在阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）中的神经保护作用，并揭示了其保护机制依赖于TTR的蛋白水解活性。

研究背景

阿尔茨海默病是一种以记忆丧失和认知功能下降为特征的神经退行性疾病，其主要病理特征之一是海马体中淀粉样β肽（amyloid β peptide, Aβ）的沉积。Aβ是由淀粉样前体蛋白（amyloid precursor protein, APP）经β-和γ-分泌酶切割产生的。降低Aβ水平是AD治疗的主要目标之一，而Aβ的清除可以通过酶促（如Aβ降解酶）或非酶促（如结合/转运蛋白）反应实现。TTR是一种主要的Aβ结合蛋白，已被证明在AD中具有神经保护作用。此外，TTR在体外能够切割Aβ肽。然而，TTR的蛋白水解活性在其神经保护作用中的重要性尚未明确。

研究目的

本研究旨在通过比较具有蛋白水解活性的TTR（TTR wt）和无蛋白水解活性的TTR突变体（TTR H90A）对Aβ聚集、降解和神经毒性的影响，探讨TTR蛋白水解活性在AD中的重要性。

研究方法

1. TTR的生产与纯化：通过大肠杆菌表达系统生产重组TTR wt和TTR H90A，并通过离子交换色谱和凝胶电泳进行纯化。
2. TTR蛋白水解活性检测：使用荧光肽底物ABZ-VHHQKL-EDDNP检测TTR的蛋白水解活性。
3. Aβ物种的制备：通过溶解Aβ肽并孵育形成寡聚体和纤维，使用透射电子显微镜（TEM）确认其形态。
4. 共免疫沉淀实验：检测TTR与Aβ的结合能力。
5. TTR对Aβ聚集和纤维破坏的影响：通过TEM观察TTR wt和TTR H90A对Aβ纤维形成和破坏的影响。
6. 细胞实验：使用表达APP瑞典突变（N2A-APPswe）的神经母细胞瘤细胞和原代海马神经元，检测TTR对Aβ降解和神经毒性的影响。
7. 数据分析：使用Tukey多重比较检验进行统计分析。

研究结果

1. TTR蛋白水解活性对Aβ纤维化的影响：TTR wt能够抑制Aβ纤维的形成并破坏已形成的Aβ纤维，而TTR H90A无此作用。
2. TTR在细胞实验中的Aβ降解作用：TTR wt能够显著降低N2A-APPswe细胞分泌的Aβ水平，而TTR H90A无此效果。
3. TTR对Aβ诱导的神经毒性的保护作用：TTR wt能够减少Aβ寡聚体诱导的海马神经元细胞死亡，而TTR H90A无此保护作用。

讨论

本研究首次证明了TTR的蛋白水解活性在其神经保护作用中的重要性。TTR通过切割Aβ肽抑制其纤维化并减少Aβ诱导的神经毒性。这一发现为AD的治疗提供了新的潜在靶点，即通过增强TTR的蛋白水解活性来降低Aβ水平并减轻神经毒性。

研究亮点

• TTR的蛋白水解活性能够抑制Aβ纤维化。
• TTR能够切割神经元分泌的Aβ。
• TTR通过降解Aβ减少其神经毒性。
• TTR的蛋白水解活性是其神经保护作用的基础。

研究意义

本研究不仅揭示了TTR在AD中的神经保护机制，还为开发基于TTR蛋白水解活性的AD治疗策略提供了理论依据。未来的研究可以进一步探索通过增强TTR蛋白水解活性来治疗AD的可行性。