Expression of presenilin 1 and 2 (PS1 and PS2) in human and murine tissues

doi:10.1523/JNEUROSCI.16-23-07513.1996

比较研究

.1996年12月1日；16(23):7513-25.

doi:10.1523/JNEUROSCI.16-23-07513.1996。

早老素1和2（PS1和PS2）在人和小鼠组织中的表达

M K Lee先生¹, H H泥浆, L J马丁, G Thinakaran公司, G金, S E甘地, M Seeger先生, E Koo公司, D L价格, S S西索迪亚

附属公司

PMID： 8922407
预防性维修识别码： PMC6579112型
内政部： 10.1523/JNEUROSCI.16-23-07513.1996

比较研究

早老素1和2（PS1和PS2）在人和小鼠组织中的表达

M K Lee先生等。神经科学. 1996.

.1996年12月1日；16(23):7513-25.

doi:10.1523/JNEUROSCI.16-23-07513.1996。

作者

M K Lee先生¹, H H泥浆, L J马丁, G Thinakaran公司, G金, S E甘地, M Seeger先生, E Koo公司, D L价格, S S西索迪亚

附属

¹美国马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学医学院病理学系，邮编：21205。

PMID： 8922407
预防性维修识别码： PMC6579112型
内政部： 10.1523/JNEUROSCI.16-23-07513.1996

摘要

编码相关蛋白的基因突变，称为早老蛋白1（PS1）和早老蛋白2（PS2），与大多数早发家族性阿尔茨海默病（FAD）患者有关。为了阐明早老素的潜在功能以及早老素表达与AD发病的关系，我们检测了人和小鼠中PS1和PS2 mRNA及PS1蛋白的表达。逆转录RNA半定量PCR（RT-PCR）分析表明，PS1和PS2 mRNA在大多数人和小鼠组织中普遍表达，且表达水平相当，包括成人大脑。然而，PS1 mRNA在发育中的大脑中的表达水平明显较高。对小鼠胚胎的原位杂交研究显示，PS1mRNA广泛表达，其神经表达模式在一定程度上与编码特异性Notch同源物的mRNA重叠。成年小鼠脑内原位杂交分析显示，PS1和PS2 mRNA富集于海马结构和内嗅皮层的神经元中。尽管PS1和PS2 mRNA在神经元中表达最为显著，但在白质胶质细胞中也检测到PS1和PS2转录物水平较低但意义重大。此外，培养的神经元和星形胶质细胞表达PS1和PS2 mRNA。在免疫印迹分析中使用PS1特异性抗体，我们证明PS1在大脑中累积为大约28 kDa N末端和大约18 kDa C末端片段。小鼠脑的免疫细胞化学研究表明，PS1蛋白在多种神经元群中积累，并在体皮层和神经膜室中富集。

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数字

**图1。**
人脑和小鼠脊髓中PS1和PS2 cDNA的定量PCR扩增。A类，EtBr染色凝胶*Pfl公司*密歇根州/*Nco公司*我在22、24、26、28和30个扩增周期后，从人胎脑和成年小鼠脊髓cDNA中提取双消化PCR产物。还显示了使用PS1和PS2 cDNA作为模板获得的PCR产物。标记DNA片段以bp表示。B类，凝胶的放射自显影A类.C、 D类，人体放射性（密度）与循环数的半对数图(C类)和鼠标(D类)PS1和PS2片段如所示B类每个图的线性回归方程如插入.

**图2。**
人和小鼠组织中PS1和PS2 mRNA的RT-PCR分析。A类，EtBr染色凝胶*Pfl公司*密歇根州/*Nco公司*I通过RT-PCR扩增人类胎儿组织（肾上腺、肾脏、肝脏、肺、骨骼肌和脾脏）、胎儿和成人大脑（胎儿皮质）的RNA生成的双消化PCR产物(*f-Ctx格式*)，19岁(*Ctx-19型*)，66岁(*Ctx-66型*)和一位75岁的老人(*Ctx-75型*)]，皮层白质(*WM-1型*和*WM-2型*)和皮层灰质(*GM-1公司*和*GM-2公司*).B类，EtBr染色凝胶*Pfl公司*密歇根州/*Nco公司*小鼠胚胎RNAs RT-PCR扩增产生的双消化PCR产物【胚胎期8.5天】(*E8.5段*), 10.5 (*E10.5级*), 12.5 (*图12.5*)和14.5(*图14.5*)]，大脑[新生儿皮层(*P1 Ctx*)和成人皮层(*广告Ctx*)]和成人组织[心脏、肾脏、肝脏、肺、小肠(*Sm内部*)、脾脏和睾丸]。*C、 D类*，凝胶的放射自显影图，如A类和B类分别是。PS1和PS2 cDNA产物的比率（两个独立PCR反应的平均值）显示在底部模板（反转录RNA）的量与其肌动蛋白mRNA含量相等（数据未显示）。

**图3。**
现场小鼠胚胎中PS1 mRNA的定位。对小鼠胚胎石蜡包埋切片进行处理就地通过PS1特异性核糖探针进行杂交。切片上的银颗粒代表特定的杂交，通过暗场显微镜观察到。拍摄与反义和对照感测探针杂交的切片，并在相同条件下进行复制。*A、 B类*，PS1 mRNA在E10小鼠胚胎中的表达。反义探针检测E10小鼠胚胎切片(A类)和感觉(B类)小鼠PS1核糖探针显示整个胚胎中存在PS1 mRNA。A类，主动脉；C类、脊髓；*H（H）*，心脏；*M（M）*，中脑；*O（运行）*，视小泡；*S公司*，体节；*装货单*，横隔；T型，端脑。*C、 D类*，脊髓神经管的详细视图，如所示A类和B类.防冻段(C类)与用感测探针探测的断面相比，整个神经上皮的颗粒密度更高(D类).DRG公司，背根神经节；*M（M）*边缘带；*V（V）*，心室区；*VH公司*，腹角。*E、 F类*反义杂交E12.5小鼠胚胎的矢状面切片(E类)和感觉(F类)小鼠PS1核糖探针显示PS1 mRNA在整个神经系统和外周组织中表达。B类，臂弓；C类、脊髓；*H（H）*，心脏；*血红蛋白*后脑；*L（左）*、肝脏；*M（M）*，中脑；T型，端脑。*G、 H（H）*，E16.5小鼠胚胎切片显示小肠上皮细胞中PS1 mRNA高水平表达(克)和皮肤(*H（H）*). 比例尺：*C、 D类*150微米；*G、 H（H）*，300微米。

**图4。**
APP、PS1和PS2转录物在小鼠大脑中的表达。成年小鼠背海马水平脑冠状切片与APP特异反义核糖探针杂交(A类)，PS1(C类)和PS2(E类). 相邻切片用感测探针杂交(*B、 D、F*)显示反义探针的特异性。用暗场显微镜观察与特定转录物相关的银颗粒。在相同条件下拍摄并复制反义和相应的感觉控制切片。*A、 B类*，APP mRNA在大多数脑区高表达，尤其在海马CA区高表达(*CA1、CA2*)和初级嗅觉皮层(*POC公司*). APP切片暴露于乳液中3天。PS1(*C、 D类*)和PS2(*E、 F类*)mRNA广泛分布，但细胞表达高(*图图例（续）*每个成绩单的级别都受到限制。将PS1和PS2切片暴露在乳胶上3周。与PS2探针杂交的切片的摄影需要更长的曝光时间(*E、 F类*)因为图中所示部分的信号电平较低E类在暗场照明下暴露时间越长，两种反义白质束相关的非特异性信号水平越高(E类)和感觉(F类)-探测截面。*CA1、CA2*,D类海马CA-区和齿状回；*POC公司*，初级嗅觉皮层；*Th（第个）*丘脑；*a、 b条*,*c（c）*外侧、内侧和皮质杏仁核；d日弓状核；*e（电子）*丘脑底核；*（f）*插入带；克胼胝体；小时，缰绳。

**图5。**
大脑中PS1 mRNA的神经元和胶质细胞表达。*A、 B类*，来自与反义杂交的切片的海马CA2区的亮场图像(A类)或感觉(B类)PS1核糖探针。PS1 mRNA相关银颗粒的高水平在锥体神经元中最为明显。*C、 D类*，脑切片胼胝体与反义杂交(C类)或感觉(D类)核糖探针显示白质束胶质细胞中PS1 mRNA的表达。通过微分干涉对比显微镜观察银颗粒，如图所示白点用苏木精/伊红对所有切片进行轻微复染。比例尺：*A、 B类*75微米；*C、 D类*，150微米。

**图9。**
PS1和PS2在培养的小鼠神经元和胶质细胞中的表达。A类从小鼠神经元或胶质RNA扩增的PS1和PS2产物的EtBr染色凝胶*Pfl公司*惯性矩。*车道1*，PS1质粒；*车道2*，PS2质粒；*车道3*，小鼠新皮层；*车道4*原代神经元培养；*车道5*原代胶质细胞培养。标记碎片(*M（M）*)以bps表示。B类、小鼠皮层总SDS-提取物（50μg）的免疫印迹分析(*Ctx公司*)，培养的神经元(N个)和培养的胶质细胞(克)使用Ab14和αPS1Loop抗体；为了分析β3-微管蛋白和GFAP，测定了5μg总SDS-提取物。用PS1 N端片段抗体探测的斑点(*抗体14*)或PS1 C-末端片段(*αPS1回路*)显示表达的PS1蛋白在培养的神经元和神经胶质中以加工片段的形式积累。使用神经元特异性β-微管蛋白抗体对平行提取物进行免疫印迹分析(*β3-微管蛋白*)或GFAP(*GFAP公司*)证明了每种文化的纯洁性。分子量标准以kDa表示。

**图6。**
APP、PS1和PS2 mRNA表达在尾状体和内嗅皮质水平的分布。*A–C*，海马前水平的尾状壳核冠状切片，与APP特异反义核糖探针杂交(A类)，PS1(B类)，或PS2(C类)在外侧杏仁核中，APP mRNA相对于PS1和PS2转录物高水平表达。还需要注意的是，尽管尾状壳核中PS1 mRNA的水平在质量上与本节中的其他皮层区域相似，但相对于邻近的皮层区域，PS2 mRNA在CP中更为突出。*人物配对关系*尾壳核；*HT（高温）*下丘脑；*洛杉矶*、外侧杏仁核、，*POC公司*，初级嗅觉皮层；*Th（第个）*，丘脑。*D–F型*，在内嗅皮层水平穿过尾部海马体的冠状切片(*欧盟委员会*)和黑质(序号)与APP特异性反义核糖探针杂交(D类)，PS1(E类)和PS2(F类). 所有三种转录物均分布在整个冠状切片中，海马、内嗅皮层和杏仁核中APP、PS1和PS2 mRNA显著表达。在SN神经元中APP mRNA水平很高，而PS1和PS2 mRNA在SN及其邻近区域的表达水平相似。A类，杏仁体；*CA1公司*,*CA3类*海马CA-区；D类，齿状回；*M（M）*，乳头体。

**图7。**
小脑中PS1和PS2 mRNA的表达。*A、 C类*PS1反义核糖探针杂交小脑和脑桥矢状断面的暗场显微镜图像(A类)和PS2(B类).B、 D类，小脑皮质高倍镜显示PS1(B类)和PS2(D类)颗粒细胞层上与mRNA相关的银颗粒(*gcl公司*)和浦肯野细胞(箭头)Purkinje细胞层(*多氯联苯*). 请注意*多氯联苯*不局限于浦肯野细胞和分子层中的细胞(毫升)也表现出特异性杂交。比例尺，*B、 D类*，75微米。

**图8。**
处理过的PS1片段在小鼠组织中的积累。小鼠神经（嗅球，*车道1*; 尾状壳核，*车道2*; 丘脑，*车道3*; 新皮质，*车道4*; 海马体，*车道5*; 小脑，*车道6*; 脑干，*车道7*; 视神经，*车道8*)和非神经（心脏、，*9号车道*; 肾，*10号车道*; 肝脏，*11号车道*; 肺，*12号车道*; 小肠，*13号车道*; 脾脏，*车道14*)对组织进行免疫印迹并用PS1特异性Ab14探测(A类)或αPS1Loop(B类)抗体。箭头表示与肽竞争的特异性免疫反应物种(*抗体14*)或GST融合蛋白(*PS1回路*; Thinakaran等人，1996年）（未显示数据）。全长PS1的预测迁移率由星号分子质量标准见左边单位：kDa。A类，Ab14在～28–30 kDa与N末端PS1片段反应。注意，在神经组织中(*车道1–8*)，PS1 N末端片段分解为一个主要双链体和一个迁移迟缓的次要物种(箭头). 除了肺(*12号车道*)，在非神经组织中仅检测到一个Ab14-反应性PS1片段(*9–14车道*).B类，αPS1Loop抗体与所有组织中的～18kDa PS1片段特异性反应。

**图10。**
PS1在小鼠脑内的免疫组织化学定位。A类新皮质αPS1Loop染色。PS1-IR存在于新皮质的所有层。方框以更高的放大倍数显示的区域B类.比例尺，160μm。B类，新皮质αPS1Loop染色高倍镜。PS1-IR在神经元的体脂细胞间隔中富集，在神经膜中染色较浅。比例尺，53μm。C类αPS1Loop抗体与GST-PS1 loop融合蛋白的预吸附可完全竞争体细胞树突状细胞和神经细胞PS1-IR。比例尺，160μm。D类海马结构中的αPS1Loop染色。PS1-IR存在于*CA1公司*,*CA3类*和齿状回(*DG公司*). 锥体神经元的细胞体*CA1公司*和*CA3类*以及*DG公司*强烈的PS1-IR。此外，透明层(*SL公司*)第页，共页*CA3类*对应于来自颗粒细胞的苔藓纤维的末端场*DG公司*，也是强烈的PS1-IR。比例尺，320μm。E类，αPS1Loop染色放大倍数更高*CA1公司*PS1-IR在锥体层神经元胞体中显著(*服务提供商*)辐射层中的近端树突(*SR公司*). 比例尺，64μm。F类，αPS1Loop染色放大倍数更高*CA3类*PS1-IR存在于*服务提供商*并且在*SL公司*.比例尺，160μm。克海马结构中的Ab14染色。PS1-IR与使用αPS1Loop抗体相似。比例尺，280μm。

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