β-淀粉样蛋白对叉头蛋白O3a和突触后致密蛋白95的影响

Abstract

目的为了研究β-淀粉样蛋白（Aβ）产生神经毒性的机制，本研究探讨了Aβ对凋亡相关核转录因子叉头蛋白O3a （FoxO3a）和突触后致密蛋白95 （PSD95）的作用及可能的机制。方法采用梯度浓度（5、10、20 μmol/L）寡聚化的Aβ25-35处理PC12细胞和神经元24 h，采用Western blot法检测FoxO3a和PSD95的变化。免疫荧光法检测PC12细胞中PSD95表达量的变化和FoxO3a在细胞内的定位。在Aβ25-35海马注射的大鼠和APP/PS1转基因鼠中，考察脑组织中PSD95和FoxO3a的变化。采用Western Blot法检测体外环境和在体环境中，Aβ对FoxO3a和蛋白激酶B（AKT）磷酸化的影响。结果与正常对照组相比，20 μmol/L的Aβ25-35处理组PSD95蛋白水平下调至（45.09±1.61）% （F=7.487， P=0.0540）。与之对应，20 μmol/L的Aβ25-35上调FoxO3a的蛋白水平为对照组的（228.7±20.44）% （F=17.48， P=0.021 0）。在原代培养的神经元中，获得了相似的结果。另外，免疫荧光的结果显示Aβ25-35可以促进FoxO3a进入细胞核。大鼠海马注射Aβ25-35后，水迷宫实验中目标区域的平均停留时间为（24.35 ±1.29） s （F=2.843， P=0.098），平均穿越次数为（2.53±0.49）次 （F=3.459， P=0.014 9），与对照组相比都显著降低。RT-PCR结果显示Aβ25-35组大鼠海马组织中PSD95的mRNA水平下降为对照组的（58.40±8.28） % （F=1.193， P=0.010 1），同时FoxO3a的mRNA的表达量上调（140.90±7.45）% （F=2.378， P=0.049 6）。在7月龄的APP/PS1转基因小鼠的大脑组织中，PSD95的mRNA和蛋白水平分别下调为野生型小鼠的（60.89±1.53）% （F=20.05， P=0.008 8）和（59.63±13.55）% （F=8.496， P=0.044 5），而FoxO3a的mRNA和蛋白水平则分别上调为对照组的（172.4±4.87）% （F=2.351， P=0.0004） 和（235.00±39.03）% （F=2.754， P=0.032 0）。20 μmol/L的Aβ25-35处理PC12细胞不同时间后（5、10、20和40 min），FoxO3a和AKT的磷酸化水平随着时间增长而降低，APP/PS1转基因小鼠脑组织中的AKT和FoxO3a的磷酸化水平与对照组相比也显著下降至（65.75±3.51）% （F=6.362， P=0.023 6）和（46.62±9.64）% （F=8.562， P=0.007 9）。结论Aβ在体外细胞模型和体内动物模型中都可以上调核转录因子FoxO3a的表达，下调PSD95的水平，可能的机制是通过去磷酸化AKT从而减少了PSD95的合成，同时降低了FoxO3a的磷酸化水平并增加FoxO3a的表达量。

Keywords

• β-淀粉样蛋白;叉头框蛋白O3a;突触后致密蛋白95;蛋白激酶B;老年性痴呆