Notch信號調控小膠質細胞極化在Alzheimer病中的作用及機制研究

《Notch信號調控小膠質細胞極化在Alzheimer病中的作用及機制研究》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由張卓擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：Notch信號調控小膠質細胞極化在Alzheimer病中的作用及機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張卓
• 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學

中文摘要

小膠質細胞是定居於中樞神經系統的巨噬細胞，在Alzheimer病(AD)中具有分泌促炎因子促進疾病進展和清除β澱粉樣蛋白緩解病情的雙重作用，分別對應於巨噬細胞的M1和M2極化狀態，如能有針對性地調節小膠質細胞M1/M2極化的平衡，將有助於緩解AD進展。然而，關於小膠質細胞M1/M2極化的調控機制尚知之甚少。Notch是調控細胞雙向分化的關鍵信號途徑，我們前期工作發現Notch信號促進巨噬細胞M1極化、抑制M2極化，促進小膠質細胞系M1極化。本項目擬利用基因修飾小鼠深入分析Notch信號缺失後小膠質細胞的極化特點，並與AD模型小鼠結合，分析小膠質細胞缺失Notch信號後AD小鼠病理改變及小膠質細胞極化特點，研究Notch信號途徑與miR124的相互作用，探討Notch發揮作用的機制。本研究預期將闡明Notch信號調控小膠質細胞極化在AD發病中的作用及機制，為選擇性治療AD提供新思路。

結題摘要

阿爾茨海默病（Alzheimer’s diease，AD）是老年人最常見的以進行性認知障礙和記憶力減退為主要臨床表現的神經變性疾病，β澱粉樣蛋白(amyloid β, Aβ)沉積及其引發的炎症是AD發病的關鍵機制。小膠質細胞是定居於中樞神經系統的巨噬細胞，在AD中具有分泌促炎因子促進疾病進展和清除β澱粉樣蛋白緩解病情的雙重作用，分別對應於巨噬細胞的M1和M2極化狀態，如能有針對性地調節小膠質細胞M1/M2極化的平衡，將有助於緩解AD進展。然而，關於小膠質細胞M1/M2極化的調控機制尚知之甚少。Notch是調控細胞雙向分化的關鍵信號途徑，我們前期工作發現Notch信號促進巨噬細胞M1極化、抑制M2極化。本項目利用Notch途徑關鍵轉錄因子RBP-J在單核-巨噬細胞敲除的小鼠，深入分析Notch信號途徑對腦內小膠質細胞極化的調控，並將AD模型小鼠與Notch信號缺失小鼠結合，在體分析小膠質細胞Notch信號缺失後AD小鼠的學習記憶能力及大腦內Aβ沉積等AD病理改變，探討Notch發揮作用的機制。我們將單核-巨噬細胞特異性表達Cre的Lyz2-Cre小鼠與RBP-Jf/f小鼠交配，獲得了在巨噬細胞敲除RBP-J基因的Lyz2-Cre/RBP-Jf/f小鼠，Southern blot鑑定確認了RBP-J在小膠質細胞具有較高的剔除效率；利用上述小鼠分析小膠質細胞的體內和體外極化特性，發現Notch信號缺失後，小膠質細胞向M1方向的極化減弱，向M2方向的極化增強，說明Notch信號促進小膠質細胞的M1極化，明確了Notch信號途徑在小膠質細胞極化中的作用。進一步將Lyz2-Cre/RBP-Jf/f小鼠與AD模型小鼠APP/PS1轉基因小鼠交配，最終獲得了基因型為Lyz2-Cre/RBP-Jf/f/APP/PS1小鼠及相關對照小鼠；利用上述小鼠進行迷宮實驗、被動迴避實驗等行為學研究，發現Lyz2-Cre/RBP-Jf/f小鼠的學習記憶能力顯著弱於對照AD模型小鼠；進一步分析了小鼠腦內Aβ沉積等AD病理改變，發現Lyz2-Cre/RBP-Jf/f小鼠腦內AD炎症顯著弱於對照模型小鼠。本研究進一步證實了Notch信號途徑在小膠質細胞極化中的作用，明確了Notch信號通過促進小膠質細胞M1極化參與AD發病，為下一步有針對性地調控小膠質細胞極化並用於AD治療提供了積極的思路。