宣医科创|宣武医院检验科王培昌教授/王亚琦副研究员团队发表减缓阿尔茨海默病进程相关研究

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是一种以记忆丧失、认知障碍和行为异常为特征的慢性神经退行性疾病，其典型病理特征是脑组织中β淀粉样蛋白（Amyloid β-protein，Aβ）的异常聚集。Aβ是由淀粉样前体蛋白（Amyloid precursor protein，APP）经β-和γ-分泌酶顺序切割后产生，研究发现，APP蛋白的泛素化修饰能够调控其加工过程进而影响Aβ的生成。泛素-蛋白酶体系统（Ubiquitin-proteasome system, UPS）是蛋白质降解的主要途径，其中E3泛素连接酶是UPS中特异性识别底物蛋白的关键酶，因此探究E3连接酶在AD中的作用及机制对于深入理解AD发病机理至关重要。

课题组前期通过Ubibrowser数据库分析，预测了关键E3泛素连接酶自分泌运动因子受体（Autocrine motility factor receptor, AMFR）可能与APP相互结合并参与AD的发生发展。AMFR是一种含有RING结构的内质网驻留E3泛素连接酶，可特异性识别功能障碍蛋白，随后通过泛素-蛋白酶体系统将其降解。据报道，AMFR具有神经细胞保护功能，在快速老化模型小鼠SAMP8海马组织中，AMFR的mRNA和蛋白表达水平显著下降，而在KM小鼠海马组织中，AMFR表达上调与小鼠学习和记忆能力增强呈正相关性。基于以上研究和发现，我们推测AMFR可能与AD疾病发生发展密切相关，其具体机制还有待深入研究。

本研究在AD动物模型以及AD患者血清和脑脊液中分析AMFR水平的变化，发现AMFR水平随AD疾病进展逐渐下降，初步表明AMFR可能在AD中发挥重要作用。

为进一步探讨AMFR在AD中的功能机制，本研究在细胞中过表达或敲减AMFR，发现AMFR可介导APP K11位点连接的泛素化修饰，通过蛋白酶体途径影响APP的蛋白稳定性并加速其降解。上调AMFR可减少APP淀粉样裂解产物生成以及AD模型小鼠脑中淀粉样斑块的沉积。

此外，本研究在APP/PS1小鼠双侧海马中立体定位注射AMFR腺相关病毒后，小鼠的逃避潜伏期明显缩短，测试期内的目标象限停留时间和穿越平台次数明显增加；对新物体的探索时间较旧物体更长，新旧物体的辨别指数也明显升高；小鼠的水平运动总距离和中央区域进入总次数明显增加；小鼠离体海马脑片高频刺激后的LTP明显增强。这表明AMFR会明显改善APP/PS1小鼠的认知记忆功能，并减轻其突触可塑性损伤。

本研究系统地阐明了AMFR在AD疾病中的关键作用，揭示了AMFR直接与APP相互作用并介导APP的泛素化和降解以抑制APP淀粉样裂解产物和Aβ斑块生成的新机制，并通过上调AMFR进一步探究了其对AD模型小鼠认知记忆功能障碍和相关病理改变的影响，为AD等神经退行性疾病的药物靶点设计提供新的思路。