期刊名称:生物医学研究与评论杂志
文章类型:迷你回顾
收到日期:2018年8月20日,
接受日期:2018年8月21日,
发表日期:2018年8月27日,
引用:Yin CY, Manap ASBA(2018)阿尔茨海默病复杂机制的概述:淀粉样变性及其毒性。生物医学工程学报,Vol: 1, Issu: 2(23-24)。
版权:©2018 Yin CY.这是一篇开放获取的文章,根据知识共享署名许可协议发布,该协议允许在任何媒体上不受限制地使用、发布和复制,前提是注明原作者和来源。
摘要
阿尔茨海默病(AD)是最广泛认识的神经退行性疾病,其特征是进行性神经元丧失和淀粉样β-肽(Aβ)斑块沉积。淀粉样病变是AD发病机制的关键因素,它病理上诱导大量神经元萎缩和脑不同区域突触损伤,导致神经元死亡和记忆丧失。淀粉样变途径中由淀粉样前体蛋白(APP)衍生的Aβ肽以斑块形式沉积在脑内,被认为是阿尔茨海默病的标志。此外,过量的a β产生、聚集和沉积会影响大量生物学上重要的途径,导致神经元细胞死亡。本文就a β肽淀粉样变性的机制进行综述,并着重阐述其在AD发病机制中起关键作用的毒性作用。在未来,Aβ积累调控在AD预防中的作用可能会成为研究的重点。
关键字
阿尔茨海默病,淀粉样病变,淀粉样蛋白,淀粉样前体蛋白。
摘要
阿尔茨海默病(AD)是最广泛认识的神经退行性疾病,其特征是进行性神经元丧失和淀粉样β-肽(Aβ)斑块沉积。淀粉样病变是AD发病机制的关键因素,它病理上诱导大量神经元萎缩和脑不同区域突触损伤,导致神经元死亡和记忆丧失。淀粉样变途径中由淀粉样前体蛋白(APP)衍生的Aβ肽以斑块形式沉积在脑内,被认为是阿尔茨海默病的标志。此外,过量的a β产生、聚集和沉积会影响大量生物学上重要的途径,导致神经元细胞死亡。本文就a β肽淀粉样变性的机制进行综述,并着重阐述其在AD发病机制中起关键作用的毒性作用。在未来,Aβ积累调控在AD预防中的作用可能会成为研究的重点。
关键字
阿尔茨海默病,淀粉样病变,淀粉样蛋白,淀粉样前体蛋白。
介绍
阿尔茨海默病(AD)是最具破坏性、进行性和不可逆的神经退行性疾病,主要影响老年人的[1]。这种疾病是最常见和最令人恐惧的痴呆类型,约占所有痴呆病例的70%,在世界范围内呈显著流行趋势。AD的主要特征是记忆力和认知能力[2]的下降。同样,随着疾病的进展,其他衰弱的非认知表现也会出现,如视幻觉、抑郁、睡眠和食欲受损[3,4]。
“淀粉样病变”是指神经元细胞中老年斑的核心成分淀粉样β (Aβ)肽的积累。由此可见,Aβ斑块的细胞外聚集与广泛的神经元萎缩和不同脑区突触的同时破坏密切相关,并导致神经元逐渐死亡和记忆障碍。Hardy[5]的一项研究表明,一些环境因素,包括氧化应激、药物、脑损伤和遗传差异,都可能导致AD的发病机制。淀粉样级联假说很好地描述了Aβ蛋白在阿尔茨海默病[6]中的沉积机制。
淀粉样蛋白(Aβ)的发病机制
淀粉样前体蛋白(APP)是一种大的跨膜蛋白,可产生由40或42个氨基酸组成的a β。一个β40a β是一种正常发现的蛋白质分子吗42对神经细胞有剧毒。在生理状态下,膜糖蛋白APP通过两条蛋白水解途径——“非淀粉样变”和“淀粉样变”途径[7],在突触发育、神经元传递和活性中发挥关键作用。在“非淀粉样变性”途径中,可溶APP通过涉及-和β分泌酶的APP裂解被释放到细胞外空间。然而,“淀粉样蛋白生成”途径是由β-分泌酶1 (β-位点淀粉样前体蛋白裂解酶1,base -1)介导的裂解形成可溶的细胞外APPβ触发的。然后,ap β被-分泌酶复合物裂解,释放出a β进入细胞外腔室[8]。随后,Aβ被载脂蛋白(Apo) E2和载脂蛋白e3亚型通过血脑屏障(BBB)与胰岛素降解酶(IDE)或neprilysin降解途径(NDP)一起运输和降解。然而,Aβ与ApoE4亚型的结合导致Aβ在中枢神经系统的胞外区域聚集。正常情况下,在a β生成过程中,存在一种反馈机制,释放细胞内APP c -末端结构域,提高neprilysin水平,促进a β转换。APP、base -1、IDE、Apo-E、neprilysin表达的突变和改变可能会破坏正常的生理机制,导致Aβ的进行性增生,导致AD[9]的表现。
淀粉样蛋白β假说认为,Aβ的过量产生、聚集和在大脑中作为斑块的积累是AD进展的关键原因。尽管a β被认为是有毒的,但大脑和脑脊液中始终存在一定水平的a β肽(picomolar),支持a β对神经元生理功能的多种调节方面具有积极作用的事实。a β积累被认为在AD的发病机制中发挥了关键作用,它通过诱导氧化应激、突触功能障碍、细胞膜破裂、线粒体失调和凋亡(图1)。然而,a β聚集引起的毒性的确切机制仍存在争议。目前已有文献提出了一些假说,一致认为a β在AD中以某种或其他方式发挥着重要作用。因此,利用多肽和小分子抑制剂等手段调控a β聚集是一种很有前途的方法[10,11]。
图1:淀粉样变性及其毒性。a) a β引起线粒体功能障碍,导致ROS生成。b) Aβ聚集破坏细胞膜。c) Aβ寡聚物引起的氧化应激。(d) Aβ诱导神经元凋亡。e)端粒酶抑制。f) Aβ干扰引起突触毒性的信号通路[Rajasekhar等人[10]的适应和修饰]。
结论
Aβ聚集和沉积在AD中的重要作用引起了科学家们对其在神经退行性变中的作用的极大兴趣。在这篇微型综述中,我们强调了Aβ沉积的机制和由其聚集物诱导的毒性。APP可通过淀粉样变和非淀粉样变通路产生Aβ。AD的病理特征是淀粉样变通路,该通路涉及大量有毒的Aβ变异体,进而影响AD的各种生物学通路。本文综述了a β在AD中的作用机制及其作为治疗靶点的意义。
确认
作者感谢马来西亚泰勒大学提供的支持和设施、马来西亚卫生和科学部以及高等教育部。
的利益冲突
所有作者确保没有任何利益冲突的作者或任何其他事项,有关这一手稿。
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