AmyloidβPeptide(40-1)human

背景^[1-7]

AmyloidβPeptide(40-1)human(人β-淀粉样蛋白(40-1))具有序列H2N-DAEFRHDSGYEVHHQKLVFFAEDVGSNKGAIIGLMVGGVVIA-OH，MW=4329.8的肽。淀粉样蛋白β（Aβ或Abeta）是36-43个氨基酸的肽，其由淀粉样蛋白前体蛋白加工而成。虽然最广为人知的是与阿尔茨海默病相关的淀粉样斑块的成分，但已发现Aβ是一种高度多功能的肽，具有显着的非病理活性。

Aβ是阿尔茨海默病患者大脑中沉积物的主要成分。散发性阿尔茨海默病患者的脑Aβ升高。Aβ是脑实质和血管淀粉样蛋白的主要成分，它有助于脑血管病变并具有神经毒性。通过β和γ分泌酶的连续作用产生Aβ蛋白。产生Aβ肽的C末端的γ分泌酶在APP的跨膜区内切割，并且可以产生许多长度为36-43个氨基酸残基的同种型。最常见的同种型是Aβ40和Aβ42;较长的形式通常通过在内质网中发生的切割产生，而较短的形式通过反式高尔基体网络中的切割产生。

氨基酸序列：Val-Val-Gly-Gly-Val-Met-Leu-Gly-Ile-Ile-Ala-Gly-Lys-Asn-Ser-Gly-Val-Asp-Glu-Ala-Phe-Phe-Val-Leu-Lys-Gln-His-His-Val-Glu-Tyr-Gly-Ser-Asp-His-Arg-Phe-Glu-Ala-Asp

淀粉样蛋白从天然态转变为寡聚体和纤维会诱发一系列神经退行性疾病。β淀粉样蛋白(amyloid-β，Aβ)是由淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein，APP)经β-和γ-分泌酶的蛋白水解作用而产生的含有39～43个氨基酸的多肽。它可由多种细胞产生，循环于血液、脑脊液和脑间质液中，大多与伴侣蛋白分子结合，少数以游离状态存在。

人体内Aβ最常见的亚型是Aβ1～40和Aβ1～42。β-分泌酶首先在β位点将APP裂解为β-N端片段(sAPPβ)和β-C端片段，然后γ-分泌酶在β-C端片段的近N端跨膜区域水解释放出有39～43个氨基酸组成的Aβ肽段，此过程被称为APP的淀粉样降解途径，APP的非淀粉样降解途径是由α-和γ-分泌酶所介导水解生成。sAPPα、p3和α-C端片段，由于α-分泌酶的作用位点在Aβ区域，从而阻止了Aβ的产生。

Aβ的生成效率主要取决于APP及其水解酶的亚细胞定位。在稳定状态下，α-分泌酶主要分布在细胞膜上，β-分泌酶则主要定位于高尔基体外侧网络结构(tans-Golgi network，TGN)和内涵体中，γ-分泌酶的分布较广，在细胞膜和多种细胞器中均有发现。APP合成于内质网，经高尔基复合体加工修饰后，转移至其常驻位点TGN，这也是Aβ的主要产生部位之一。

应用^[8][9]

AmyloidβPeptide(40-1)human可用于研究诱导的人视网膜色素上皮细胞炎症和衰老反应：

在人视网膜色素上皮细胞(retinal pigmented epithelial,RPE)中,用淀粉样蛋白β(amyloidβ,Aβ)1-40诱导细胞的炎症和衰老反应后,探讨激活肝脏X受体(Liver X receptors,LXRs)能否抑制细胞的炎症和衰老反应及其可能的机制。方法:将人原代RPE细胞和ARPE-19细胞进行细胞培养、传代、种板,分别用5μΜLXRs激动剂TO901317(以下简称TO90)或空白溶剂预处理30分钟,再用1μΜAβ1-40或对照反向无活性蛋白Aβ40-1刺激24小时。Aβ1-40和TO90对细胞存活率的影响是由细胞活性试验确定的。

收集培养上清及提取细胞RNA后,用Real-time PCR和ELISA的方法分别检测IL-6、IL-8及MCP-1的表达水平。使用免疫荧光及western blot检测衰老蛋白p16INK4a(p16)的表达水平及定位。使用Real-time PCR和western blot的方法检测LXRs及其靶基因ABCA1的表达情况。用western blot的方法检测p-IκB-α的表达水平。

结果:1、细胞活性实验中,10μΜAβ1-40及100μΜTO90处理ARPE-19细胞48小时明显降低细胞存活率。且Aβ1-40的浓度与细胞存活率呈现负线性相关关系,提示Aβ1-40对ARPE-19细胞的毒性呈现剂量依赖性。

2、Aβ1-40刺激RPE细胞能使细胞表达IL-6、IL-8和MCP-1升高。

3、应用TO90能够逆转Aβ1-40诱导的RPE细胞表达细胞因子和衰老蛋白p16增高。

4、TO90与Aβ1-40同时作用于RPE细胞,能使RPE细胞表达LXRα升高,但是对LXRβ表达没有影响。

5、TO90作用于RPE细胞引起LXRs的靶基因ABCA1表达增加。

6、Aβ1-40刺激RPE细胞后,细胞中IκB-α的磷酸化水平显著升高,应用TO90后可降低p-IκB-α表达水平。

结论:激活LXRs能够减轻Aβ1-40诱导的RPE细胞炎症和衰老反应。并且我们大胆推断,此效应与TO90激活LXRα-ABCA1轴有关,另外,NF-κB信号通路也参与这一过程。

参考文献

[1]Gx‐50 reducesβ‐amyloid‐induced TNF‐α,IL‐1β,NO,and PGE2 expression and inhibits NF‐κB signaling in a mouse model of Alzheimer’s disease[J].Shi Shi,Dongli Liang,Yi Chen,Yilin Xie,Yingchao Wang,Lianyun Wang,Zhaoxia Wang,Zhongdong Qiao.Eur.J.Immunol..2016(3)

[2]The peptidomimetic Vasotide targets two retinal VEGF receptors and reduces pathological angiogenesis in murine and nonhuman primate models of retinal disease[J].Richard L.Sidman,Jianxue Li,Matthew Lawrence,Wenzheng Hu,Gary F.Musso,Ricardo J.Giordano,Marina Cardó-Vila,Renata Pasqualini,Wadih Arap.Science Translational Medicine.2015(309)

[3]Vinpocetine inhibits amyloid-beta induced activation of NF-κB,NLRP3 inflammasome and cytokine production in retinal pigment epithelial cells[J].Ruozhou Tom Liu,Aikun Wang,Eleanor To,Jiangyuan Gao,Sijia Cao,Jing Z.Cui,Joanne A.Matsubara.Experimental Eye Research.2014

[4]Identifying Aβ-specific pathogenic mechanisms using a nematode model of Alzheimer’s disease[J].Wail M.Hassan,Vishantie Dostal,Brady N.Huemann,John E.Yerg,Christopher D.Link.Neurobiology of Aging.2014

[5]Activated human microglia stimulate neuroblastoma cells to upregulate production of beta amyloid protein and tau:implications for Alzheimer’s disease pathogenesis[J].Moonhee Lee,Edith McGeer,Patrick L.McGeer.Neurobiology of Aging.2014

[6]Cholesterol in the retina:The best is yet to come[J].Irina A.Pikuleva,Christine A.Curcio.Progress in Retinal and Eye Research.2014

[7]Resting microglia react to Aβ42 fibrils,but do not detect oligomers or oligomer-induced neuronal damage[J].Denise Ferrera,Nadia Mazzaro,Claudio Canale,Laura Gasparini.Neurobiology of Aging.2014

[8]Intracellular Aβalters the tight junction of retinal pigment epithelium in 5XFAD mice[J].Sung Wook Park,Jin Hyoung Kim,Inhee Mook-Jung,Kyu-Won Kim,Woo Jin Park,Kyu Hyung Park,Jeong Hun Kim.Neurobiology of Aging.2014

[9]代炳灵.激活肝脏X受体能抑制淀粉样蛋白β_(1-40)诱导的人视网膜色素上皮细胞炎症和衰老反应[D].重庆医科大学,2016.