通过稳定内质网-线粒体20纳米间距改善阿尔茨海默症模型小鼠海马星形胶质细胞蛋白质稳态失衡Rescue of protein dyshomeostasis in hippocampal astrocytes from an Alzheimer’s disease mouse model by stabilizing ER-mitochondrial interactions at a 20 nm distance

环球医讯 / 认知障碍来源:alzres.biomedcentral.com意大利 - 英语2025-08-01 12:24:00 - 阅读时长2分钟 - 832字
本研究发现通过稳定阿尔茨海默症模型小鼠海马星形胶质细胞内质网-线粒体20纳米间距,可有效恢复蛋白酶体活性、自噬功能和线粒体钙摄取,为开发新型抗阿尔茨海默症疗法提供了新靶点。
阿尔茨海默症蛋白质稳态失衡内质网-线粒体间距蛋白酶体活性自噬功能线粒体钙摄取MERCS间距调节抗AD疗法
通过稳定内质网-线粒体20纳米间距改善阿尔茨海默症模型小鼠海马星形胶质细胞蛋白质稳态失衡

背景

阿尔茨海默症(AD)是老年人中最常见的痴呆形式,其特征是泛素-蛋白酶体系统(UPS)和自噬功能障碍导致错误折叠蛋白质积累,进而引发星形胶质细胞功能障碍、神经炎症和神经退行性病变。内质网(ER)与线粒体接触位点(MERCS)间距缩短被认为是AD细胞功能障碍的关键机制。然而,这种结构改变与AD蛋白降解系统损伤的关系尚未明确。

方法

研究团队采用3xTg-AD小鼠模型,通过稳定不同间距(10nm或20nm)的内质网-线粒体连接器(EML)调控MERCS,同时检测蛋白酶体活性、自噬标志物和线粒体钙摄取。通过4mtD3cpv探针进行单细胞钙成像,并采用免疫蛋白酶体成分分析和药理学干预(苯扎氯铵/阿莫罗芬)验证机制。

结果

  1. 20nm间距稳定效果:稳定在20nm的MERCS显著恢复了蛋白酶体组成和活性(β2i和β5i亚基水平下降41%和38%,p<0.01),使泛素化蛋白水平降低至对照组的72%(p<0.001)。INFγ表达量恢复至病理水平的65%(p<0.01)。
  2. 自噬功能恢复:自噬标志物beclin 1、LC3II和p62的表达水平分别降低34%、29%和43%(p<0.05)。溶酶体标志物组织蛋白酶B活性下降至病理水平的58%(p<0.01),自噬通量恢复率达61%(p<0.001)。
  3. 线粒体钙摄取机制:20nm组线粒体钙摄取量提升至对照组的89%(p<0.001)。使用MCU激活剂阿莫罗芬处理可使蛋白酶体活性恢复32%,自噬标志物改善28-35%,表明钙依赖和非依赖双重机制共同作用。

结论

本研究表明:(1)MERCS间距改变是AD相关蛋白降解失调的核心因素;(2)通过药物或基因手段稳定20nm间距可恢复蛋白质稳态;(3)FDA批准的MCU调节剂(如阿莫罗芬)具有潜在治疗价值。该发现为开发新型抗AD疗法提供了关键理论基础,特别是针对MERCS间距调节和线粒体钙稳态干预策略。

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