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比较研究
.2011;6（9）：e25416。
doi:10.1371/journal.pone.0025416。 Epub 2011年9月28日。

在斑块和缠结形成之前而不是之后通过雷帕霉素诱导自噬可以改善认知缺陷

斯米塔·马朱姆德 1, 阿兰·理查森, 兰迪·斯特朗, 萨尔瓦托尔·奥多
附属公司
比较研究

在斑块和缠结形成之前而不是之后通过雷帕霉素诱导自噬可以改善认知缺陷

斯米塔·马朱姆德等。 公共科学图书馆一号. 2011.

摘要

先前的研究表明，诱导自噬可以改善与可溶性淀粉样蛋白-β（Aβ）积聚相关的早期认知缺陷。然而，诱导自噬对斑块和缠结的影响尚待确定。虽然可溶性Aβ和tau代表阿尔茨海默病（AD）发病机制中的有毒物质，但有充分证据表明斑块和缠结也对正常脑功能有害。因此，在已建立斑块和缠结的动物模型中评估诱导自噬的效果至关重要。在这里，我们表明，当在2个月大的3xTg-AD小鼠的一生中预防性给予雷帕霉素时，会诱导自噬，并显著减少斑块、缠结和认知缺陷。相反，在15个月大的3xTg-AD小鼠中诱导自噬，这些小鼠已经形成斑块和缠结，对AD-like病理学和认知缺陷没有影响。总之，我们表明，在疾病进展早期给予雷帕霉素诱导自噬可能是AD的有效治疗策略。

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数字

图1
图1。短期和长期雷帕霉素治疗不会引起明显的副作用。
(A类)实验设计示意图。3xTg-AD和NonTg小鼠被随机分为以下组之一：（i）20只小鼠/基因型，从2个月大开始喂食含雷帕霉素的食物，持续16个月；（ii）20只小鼠/基因型在其生命的前15个月内喂以对照饮食，之后喂以含雷帕霉素的食物3个月；（iii）20只小鼠/基因型在其一生中喂养控制饮食。治疗结束时，所有小鼠均为18个月大。(B类)在整个治疗过程中，所有小鼠的体重都增加了，各组之间没有发现统计上的显著差异。数据以平均值±SEM表示。
图2
图2。雷帕霉素可以预防但不能挽救学习和记忆缺陷。
(A类)在MWM的空间参考版本中对小鼠进行评估。小鼠在5天的训练中显著学习了这项任务，这表明找到逃生平台的时间缩短了（F=36.2；p<0.0001，通过混合模型重复测量方差分析计算）。此外，还存在显著的基因型/治疗日交互作用（F=2.68；p＝0.021）。Bonferroni事后分析表明，非Tg2–18小鼠学习任务的速度明显快于非Tg小鼠CTL公司老鼠。相反，非Tg15–18小鼠学习得和非Tg一样好CTL公司老鼠。同样，3个月的雷帕霉素治疗并没有改善3xTg-AD小鼠的学习能力15–18小鼠的表现与3xTg-AD相似CTL公司老鼠。相反，我们发现3xTg-AD2–18小鼠学习任务的速度明显快于3xTg-ADCTL公司小鼠和非TgCTL公司老鼠。(B–C类)参考记忆，在最后一次训练试验后24小时测量，仅在非Tg组中显著改善2–18和3xTg-AD2–18小鼠与非Tg细胞毒性淋巴细胞和3xTg-ADCTL公司小鼠。然而，服用雷帕霉素三个月对参考记忆没有任何影响。(D–E型)在探针试验期间，6组小鼠的游泳速度和行走距离没有显著差异。(F类)小鼠还通过物体识别任务进行了测试，这是一项皮质依赖性任务。单向方差分析显示，6个不同组的小鼠探索新物体的时间发生了显著变化（图2F；p=0.01）。事后分析表明，短期和长期雷帕霉素治疗对非Tg小鼠没有影响。相比之下，3xTg-AD2–18小鼠的表现明显优于3xTg-ADCTL公司老鼠。数据以平均值±SEM表示。
图3
图3。雷帕霉素不会改变APP处理。
(A类)从3xTg-AD中提取的蛋白质的代表性蛋白质印迹CTL公司，3xTg-AD15–18和3xTg AD2–18小鼠（n=8/组）并用指示的抗体进行探测。(B–C类)印迹定量分析表明，雷帕霉素并没有改变全长APP或其两个主要C末端片段C99和C83的稳态水平。数据以平均值±SEM表示，并通过单向方差分析进行分析。
图4
图4。终生服用雷帕霉素可降低Aβ水平和沉积。
(A–I类)3xTg-AD大脑的代表性切片CTL公司，3xTg-AD15–18和3xTg-AD2–18用Aβ特异性抗体（A–B，D–E，G–H）免疫染色并用硫黄素S（C，F，I）染色的小鼠（n=8/组）清楚地显示3xTg-AD2–18与3xTg AD相比，小鼠的弥漫性和原纤维性Aβ沉积较少CTL公司和3xTg-AD15–18老鼠。(J型)硫黄素阳性斑块数量的半定量评估显示3xTg-AD之间无显著变化CTL公司和3xTg-AD15–18老鼠。相比之下，3xTg-AD2–18与其他两组相比，小鼠的斑块明显较少。三个不同组的单因素方差分析表明，变化非常显著（F=69.65；p<0.0001）。面板B、E和H代表面板A、D和G的高倍视图(K–L)用夹心ELISA法测定可溶性（K）和不溶性（L）Aβ40和Aβ42水平。与3xTg-AD相比，与组织学结果一致CTL公司小鼠，可溶性和不溶性Aβ40和Aβ42水平仅在3xTg-AD中显著降低2–18小鼠（F=40.50；可溶性Aβ水平p＜0.0001；对于不溶性Aβ水平，F=22.51，p<0.0001）。数据以平均值±SEM表示。
图5
图5。在3xTg-AD中Tau病理学显著降低2–18老鼠。
(A–F)描绘3xTg-AD患者大脑CA1锥体神经元的代表性切片CTL公司，3xTg-AD15–18和3xTg-AD2–18用所示抗金抗体对小鼠（n=8/组）进行免疫染色。注意3xTg-AD中AT100和AT180阳性神经元的减少2–18小鼠与3xTg AD的比较CTL公司和3xTg-AD15–18老鼠。(G公司)从3xTg-AD中提取的蛋白质的代表性蛋白质印迹CTL公司，3xTg-AD15–18和3xTg-AD2–18小鼠（n=8/组）并用指示的抗体进行探测。(H（H）)对印迹的定量分析表明，雷帕霉素并没有改变人特异性抗金抗体HT7测定的全长tau转基因的稳态水平。相反，在3xTg-AD中，AT100和AT180表位处磷酸化的tau水平显著降低2–18小鼠与3xTg AD的比较CTL公司和3xTg-AD15–18小鼠（AT100的F=5.271和p=0.018；F=14.25，AT180的p=0.0003）。数据以平均值±SEM表示。
图6
图6。雷帕霉素减少了活化小胶质细胞的数量。
(A–C)3xTg-AD脑CA1/脑室下区代表性切片CTL公司，3xTg-AD15–18和3xTg-AD2–18用抗CD45抗体对小鼠大脑（n=8/组）进行免疫染色。（D） 半定量分析表明，经单因素方差分析，三组间激活的小胶质细胞数量存在显著差异（F=5.7；p=0.01）。Bonferroni的事后分析表明，3xTg-AD中激活的小胶质细胞数量显著降低2–18将小鼠与其他两组进行比较。3xTg AD之间未发现统计学上的显著变化CTL公司和3xTg-AD15–18老鼠。数据以平均值±SEM表示。
图7
图7。3xTg-AD同样诱导自噬2–18和3xTg-AD15–18老鼠。
(A类)从3xTg AD中提取的蛋白质的代表性蛋白质印迹CTL公司，3xTg-AD15–18和3xTg-AD2–18小鼠（n=8/组）并用指示的抗体进行探测。(B–C类)印迹的定量分析表明雷帕霉素不会改变总p70S6K的稳态水平。相比之下，雷帕霉素给药显著改变了Thr389（mTOR直接磷酸化的位点）磷酸化的p70S6K水平（F=23.07；p<0.001）。Bonferroni的事后分析表明，在Thr389磷酸化的p70S6K水平在3xTg-AD之间没有显著差异2–18和3xTg-AD15–18老鼠。相反，与3xTg-AD相比，两组的磷酸化p70S6K水平显著降低CTL公司小鼠（p<0.001）。(D–E型)当我们量化自噬相关蛋白Atg7和Atg5/Atg12的水平时，也得到了类似的结果。单因素方差分析表明，Atg7存在群体效应（F=46.92；p<0.0001）和Atg5/Atg12（F=64.37；p<0.0001）。事后分析证实，3xTg-AD患者的Atg7和Atg5/Atg12水平显著升高15–18和3xTg AD2–18小鼠与3xTg-AD的比较CTL公司小鼠，但在3xTg-AD之间未发现显著差异15–18和3xTg-AD2–18老鼠。(F–G公司)LC3I/II水平的定量显示，雷帕霉素并没有改变LC3I水平（F=2.039；p=0.1552，通过单因素方差分析计算），发现LC3II水平存在显著的群体效应（F=14.58；p=0.0001）。与Atg水平一致，导致这种差异的组是3xTg-AD15–18和3xTg AD2–18与3xTg-AD相比，LC3II水平显著升高的小鼠CTL公司根据Bonferroni的事后测试确定的小鼠（p<0.001）。3xTg-AD患者的LC3II水平无显著差异15–18和3xTg AD2–18老鼠。数据以平均值±SEM表示。
图8
图8。15个月龄3xTg-AD小鼠的异常自噬体。
从15个月龄3xTg-AD小鼠的CA1区获得的电子显微镜切片。切片显示含有电子密度未消化物质的放大自噬体的例子。左上面板：N=核心；箭头指向核膜；箭头指向放大的自噬体。右上方面板：箭头指向不含未消化物质的自噬体。箭头指向含有未消化物质的自噬体。底部两个面板中也显示了类似的结构（箭头）。
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    1. Crews L，Masliah E.阿尔茨海默病神经变性的分子机制。人类分子遗传学。2010;19:R12–20。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Busche MA、Eichhoff G、Adelsberger H、Abramowski D、Wiederhold KH等。阿尔茨海默病小鼠模型中淀粉样斑块附近的高活性神经元簇。科学。2008;321:1686–1689.-公共医学
    1. Kuchibhotla KV、Goldman ST、Lattarulo CR、Wu HY、Hyman BT等。Abeta斑块导致体内钙稳态的异常调节，导致神经网络的结构和功能中断。神经元。2008;59:214–225.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Ling D，Salvaterra PM。自噬在阿尔茨海默型神经变性中的中心作用。自噬。2009;5:738–740.-公共医学

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