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【目的】β淀粉样蛋白(Amyloidβ,Aβ)作为AD发病的关键因素,可诱发小胶质细胞表型和功能的转变。小胶质细胞上髓细胞激活受体2(triggering receptor expressed on myeloid cells 2,TREM2)是由Trem2基因编码的一种跨膜糖蛋白,其外显子的错义突变是晚发型阿尔茨海默病(Late-onset Alzheimer’s disease,LOAD)的重要风险基因。在AD患者和动物模型脑内TREM2基因表达上调,然而其转录调控机制并不清楚。转录因子PU.1是髓系细胞发育的重要决定因子,对小胶质细胞的活化及免疫反应起至关重要的作用。本研究以不同月龄5XFAD转基因小鼠为动物模型,深入探讨TREM2受体和转录因子PU.1在5XFAD鼠脑内的时空关系,从动物、细胞、蛋白和分子等不同水平较为深入的揭示PU.1对TREM2的转录调控作用及其在AD发病中的作用。细胞衰老是脑老化的重要组成部分,与认知障碍具有密切关系。然而,关于Aβ是否加剧神经元衰老从而参与AD的发病过程并不清楚,因此本研究同时初步探讨衰老相关基因表达与5XFAD鼠认知下降之间的关系。【方法】取年轻至年老不同月龄5XFAD转基因小鼠和野生型小鼠脑片或海马组织,通过q PCR、Western blot、免疫荧光、免疫组织化学染色等方法检测TREM2和PU.1基因表达水平。用o Aβ和f Aβ刺激BV2和原代培养小胶质细胞模拟体内AD环境,以重复在体现象。运用慢病毒介导的RNA干扰和基因过表达技术操控细胞内源性转录因子PU.1水平以观察其对TREM2表达水平的影响。通过Ch IP、EMSA和荧光素酶报告基因技术系统的探讨PU.1调节TREM2基因表达的可能机制;同时运用慢病毒介导的RNA干扰和基因过表达技术操控细胞内源性TREM2水平以观察其对转录因子PU.1信号是否存在反馈调节作用。通过吞噬尼罗红微球和荧光标记的Aβ以观察小胶质细胞吞噬功能的变化。通过q PCR方法检测海马区炎症介质IL-1β,IL-6,TNF-αm RNA表达水平。Moris水迷宫和Y迷宫检测动物行为学。Western blot、免疫荧光和SA-β-gal染色评价衰老相关指标。【结果】1.伴随逐渐增加的Aβ沉积,5XFAD鼠海马区TREM2基因表达水平呈年龄依赖性上调,TREM2基因表达定位于淀粉样斑块周围活化的小胶质细胞。2.5XFAD鼠海马区DAP12基因表达明显上调。3.5XFAD鼠海马区PU.1基因表达呈年龄依赖性上调。4.TREM2和PU.1在5XFAD鼠的表达水平在时空上密切相关。5.Oligomeric Aβ和fibrillar Aβ刺激体外培养的小胶质细胞作用均能诱导TREM2基因表达上调,且这一过程依赖于转录因子PU.1。6.敲减PU.1抑制TREM2的基因表达,过表达PU.1促进TREM2的表达。7.生物信息学和Ch IP分析结果显示PU.1能直接结合到TREM2启动子和3’UTR区。8.PU.1增强TREM2启动子活性是通过直接调节启动子而不是增强子区。9.敲减PU.1和TREM2均影响的小胶细胞的吞噬功能。10.5XFAD鼠海马区炎症介质IL-1β,IL-6,TNF-αm RNA水平在3月龄开始升高,7月龄达高峰,此后逐渐下降,老化过程中TREM2的蛋白水平与炎症介质呈明显的负相关。11.5XFAD鼠显示加快的学习记忆功能下降。12.5XFAD鼠脑老化过程中,多个衰老相关基因p16、p21、p53、cyclin D1、TERT m RNA水平发生不同程度的变化,其中以p16 m RNA水平的升高最为显著。13.细胞周期抑制基因p16的表达主要定位于Neu N阳性的神经元,少部分与GS阳性的星型胶质细胞共定位,基本不与Iba1阳性的小胶质细胞共定位。14.脑老化过程中,P16基因表达水平与学习记忆功能呈明显的负相关。15.Aβ处理体外培养的神经元可上调p16蛋白表达水平。16.Aβ处理体外培养的神经元不增加SA-β-gal活性。【结论】5XFAD鼠脑内活化的小胶质细胞TREM2、PU.1基因表达水平上调,与脑内Oligomeric Aβ和fibrillar Aβ的刺激作用有关;Aβ诱导的TREM2表达上调依赖于转录因子PU.1直接调控TREM2启动子活性;TREM2可反馈促进PU.1的表达;TREM2和PU.1均能调控细胞存活相关基因的表达,可能共同促进了5XFAD鼠脑内小胶质细胞的活化增殖;TREM2和PU.1对小胶质细胞正常的吞噬和调节神经炎症功能十分重要,因而其表达水平的增加是一种抵御过度沉积Aβ的良性代偿反应;早中期的代偿不足可能是认知障碍进行性发展的重要的因素。5XFAD鼠在出现进行性加重认知功能损害的同时伴有海马区细胞周期相关基因的异常;尤其是神经元大量表达细胞周期抑制基因p16,p16基因表达水平的增加与认知行为表现呈负相关;因此,AD可以看做是一种加快的脑老化疾病,未来或许可从抗氧化或抗衰老的方向开发AD的治疗药物。