Front.aging-neurosci-小胶质细胞中寡聚β-淀粉样蛋白吞噬调控机制

阿尔茨海默病 (AD) 是一种具有认知障碍的不可逆神经退行性疾病,AD患者的大脑中，突触丧失可先于神经退行性变，脑组织逐渐萎缩，进而导致患者的记忆和学习能力下降，最终导致痴呆。突触改变实际上是神经退行性变的关键部分，它与AD的形态学病变、tau 和 Aβ 的神经毒性以及认知障碍密切相关，从而引起各种神经毒性作用，如炎症增加、氧化压增加，并随后损害大脑神经结构。

有证据表明自噬和抗氧化剂在AD中发挥核心作用，根据氧化应激理论，许多抗氧化剂与预防AD进展有关。类维生素化合物 α-硫辛酸 (ALA) 是一种含硫辛酸和硫的有机化合物，是一种天然生物抗氧化剂，被证明通过血脑屏障影响中枢神经系统，已用于研究多种神经退行性疾病。因此，来自国立台湾师范大学的研究团队研究旨在研究ALA是否可以增强BV-2小鼠小胶质细胞中寡聚 β-淀粉样蛋白 (oAβ) 1-42吞噬作用，以研究AD中自噬发挥的作用。

研究结果

1、ALA对BV-2细胞中FAM-oAβ 1-42摄取的影响

与 ALA未处理组相比，100μM ALA 处理的BV-2细胞的荧光增加了 73.44 ± 8.99%，400 μM ALA 处理下荧光强度增加了 108.83 ± 51.07%，表现出剂量依赖性效应。未经处理的 FAM-oAβ 1-42与空白组的荧光没有显着差异。因此，作者证实ALA 对 BV-2 细胞荧光的增加并不是由 ALA 本身引起的，而是由 FAM-oAβ1-42 的摄取增加引起的。

图1  ALA对BV-2 小鼠小胶质细胞中FAM-oAβ 1-42摄取的影响

2、BV-2细胞中的信使RNA和oAβ1-42 吞噬作用相关受体表达

与未处理的 ALA 和 oAβ 组（对照组）相比，用 50、100、200 和 400 μM ALA 处理细胞；对于各个 ALA 治疗组（50、100、200 和 400 μM），CD36 的 mRNA 表达水平为对照组的1.81 ± 0.06、2.36 ± 0.33、3.63 ± 1.00 和7.29 ± 0.39 倍。此外，ALA 增加了未经 oAβ 1-42处理的 BV-2细胞中 CD36 mRNA 的表达；该结果与用1 μM oAβ 1-42处理的组相似。

ICC测量的CD36蛋白的表达如图2A所示，用 ALA 处理的细胞提高了CD36蛋白表达量。无论是否刺激oAβ 1-42，BV-2 细胞中的 CD36 蛋白表达随着 ALA 处理而增加。400 μM ALA 处理组的荧光强度约为未处理组的 1.3 倍（图 2B）。

图2 ALA提高了 BV-2 小鼠小胶质细胞中 CD36 蛋白的表达

3、ALA通过BV-2细胞中COX-2/15-Deoxy- Δ12,14 -PGJ2导致PPAR-γ易位

对于各个 ALA 处理组（50、100、200 和 400 μM），ALA促进 BV-2 细胞并增加环氧合酶2（COX-2）/15-Deoxy- Δ12,14 -PGJ2的产生。ALA 组与 oAβ 1-42 共培养，在400 μM ALA 处理24 h的 BV-2 细胞中，产生的 15-脱氧-Δ12,14 -PGJ2 的量是未处理组的 6.92 ± 2.06 倍，与未处理组没有显着差异。在 BV-2 细胞中与 oAβ 1-42 共培养24 小时后，COX-2 蛋白的表达与未处理的 oAβ1-42组没有显着差异。然而，COX-2蛋白在BV-2 细胞中的表达随着 ALA 处理浓度的增加而增加（图 3A）。此外，COX-2 mRNA在BV-2细胞中的表达与蛋白质的表达相似。

图3 BV-2 小鼠小胶质细胞中的ALA提高了环氧合酶 2 (COX-2) 的表达

综上，这项研究证明了 ALA 促进小鼠小胶质细胞 BV-2 细胞摄取oAβ1-42的可能机制。ALA 处理增加了 BV-2 细胞中 COX-2 mRNA 和 COX-2 蛋白的表达。COX-2蛋白表达的增加间接加速了COX-2/15-Deoxy- Δ12,14 -PGJ2的产生，并作为PPAR-γ转录因子配体，导致PPAR-γ与过氧化物酶体增殖反应元件的易位和结合。 此外，ALA增加了 CD36 mRNA 的转录并增加了 CD36 mRNA的翻译，翻译出的CD36受体识别 oAβ1-42并触发oAβ1-42在 BV-2细胞中的吞噬作用。

先前的一项研究表明，每天补充 600 毫克ALA可以改善AD的病程。但是，该机制尚不清楚，许多关于 ALA 对AD的缓解作用的研究都集中在其抗氧化和抗炎特性上。作者发现，除了抗氧化和抗炎特性外，ALA 还可以增强小胶质细胞消除 oAβ1-42的能力，从而降低 oAβ1-42诱导的神经毒性作用，这可能为预防痴呆提供了新的干预手段。该研究揭示了吞噬作用的主要机制，为抗氧化剂、吞噬剂对AD的治疗作用提供了机制基础，但是该研究不足之处在于缺乏体内实验验证，所以未来的研究需要通过体内验证该实验结果。

参考文献

Chih-Yuan Ko, Jian-Hua Xu, Yu-Wei Chang, Yangming Martin Lo, James Swi-Bea Wu8, Wen-Chung Huang9 and Szu-Chuan Shen6，Effects of α-Lipoic Acid on Phagocytosis of Oligomeric Beta-Amyloid1–42 in BV-2 Mouse Microglial Cells，Front. Aging Neurosci., 12 January 2022 | https://doi.org/10.3389/fnagi.2021.788723.

编译作者:  原代美少女 (Brainnews创作团队) 

校审: Simon (Brainnews编辑部)

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