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.2012年11月14日；32(46):16458-65.
doi:10.1523/JNEUROSCI.3987-12.2012。

脑血管平滑肌细胞LRP1介导阿尔茨海默病β淀粉样蛋白的局部清除

Takahisa Kanekiyo先生 1, 刘佳镇, 三原信原, 李杰, 布国军
附属公司

脑血管平滑肌细胞LRP1介导阿尔茨海默病β淀粉样蛋白的局部清除

Takahisa Kanekiyo先生等。 神经科学. .

摘要

淀粉样蛋白-β（Aβ）清除受损是阿尔茨海默病（AD）的主要致病事件。Aβ在脑实质内沉积为老年斑块，沿脑血管沉积为脑淀粉样血管病（CAA）是AD的标志。调节脑Aβ清除的主要途径是脑血管系统，其中Aβ通过血脑屏障（BBB）被清除和/或被脑血管细胞沿着间质液引流途径降解。一种Aβ清除受体，即低密度脂蛋白受体相关蛋白1（LRP1），在脑血管系统中大量表达，特别是在血管平滑肌细胞中。先前的研究表明，内皮细胞中LRP1在跨血脑屏障将aβ转出大脑中发挥作用；然而，这是否代表大脑aβ清除的重要途径仍存在争议。在这里，我们证明Aβ可以通过平滑肌细胞中依赖LRP1的内吞途径在脑血管系统中局部清除。LRP1抑制的人脑血管平滑肌细胞对内源性和外源性Aβ的摄取和降解均显著降低。淀粉样蛋白模型APP/PS1小鼠血管平滑肌细胞Lrp1的条件性缺失加速了大脑Aβ的积累，并加重了Aβ作为淀粉样斑块和CAA的沉积，但不影响Aβ的产生。我们的结果表明，LRP1是脑血管平滑肌细胞中一个主要的aβ清除受体，该通路的紊乱有助于aβ的积累。这些研究确立了脑血管系统在Aβ代谢中的关键功能，并确定了参与AD和CAA发病机制的新途径。

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数字

图1。
图1。
LRP1介导HBVSMC中的Aβ清除。A类，用对照或LRP1-siRNA转染HBVSMC，转染48 h后用于分析。Western blotting显示LRP1-siRNA抑制LRP1的表达。B，HBVSMC与或不与γ-分泌酶抑制剂DAPT（10μ米)24 h后，用Western blot分析APP全长片段（FL-APP）和C末端片段（CTFs）水平。C类，在没有或存在DAPT（10μ米)用ELISA法分析培养基中Aβ40的浓度。D类将对照组和LRP1抑制的HBVSMC孵育4 d，并通过ELISA定量培养基中内源性Aβ40和Aβ42的浓度。E类为了检测HBVSMC中LRP1的敲除是否影响APP处理，通过Western blot分析CTF并进行量化。数据绘制为平均值±SD(n个= 3). **第页< 0.01. N.S.，不显著。
图2。
图2。
LRP1介导HBVSMC的Aβ摄取和细胞清除。A类,B，细胞内化Aβ40水平(A类)和Aβ42(B)用FAM标记的Aβ（500 n）孵育后，用FACS分析对照组和LRP1抑制的HBVSMC米)持续1、4和8小时。C类共聚焦显微镜观察了对照组和LRP1抑制的HBVSMC内化FAM-Aβ42的亚细胞定位及其与溶酶体标记物的共定位。D类、对照组和LRP1抑制的HBVSMC与未标记的Aβ40或Aβ42（10 n米每个）4小时，并通过ELISA对细胞相关的Aβ进行定量。E类、对照组和LRP1抑制的HBVSMC与1μ米Aβ40（1μ米)在有或无溶酶体抑制剂（胃蛋白酶抑制素，1μ米；leupeptin，50μ米；E-64d，15μ米)没有Aβ。ELISA检测到的细胞相关Aβ消失被定义为降解的Aβ。数据绘制为平均值±SD(n个= 3). *第页< 0.05; **第页< 0.01. N.S.，不显著。
图3。
图3。
小鼠脑血管平滑肌细胞LRP1缺失导致内源性Aβ水平升高。A类、从对照组和smLrp1型−/−小鼠用LRP1抗体和卵磷脂（F-actin标记物）染色。比例尺，50μm。B、LRP1在对照组和smLrp1型−/−Western blot检测小鼠（4-5个月龄）。C类、小鼠内源性Aβ40和Aβ42在对照组和smLrp1型−/−用ELISA分析小鼠。数据绘制为平均值±SEM(n个= 6). *第页< 0.05.
图4。
图4。
APP/PS1淀粉样蛋白模型小鼠血管平滑肌细胞LRP1缺失加剧了淀粉样斑块和CAA的Aβ沉积。A类、对照组APP/PS1和APP/PS1脑切片中的Aβ沉积；smLrp1型−/−用pan-aβ抗体对小鼠（13-14个月龄）进行免疫染色。比例尺，1 mm。B、对照组APP/PS1和APP/PS1软脑膜动脉Aβ沉积作为CAA的免疫染色；smLrp1型−/−老鼠。比例尺，20μm。C类,D类大脑皮层淀粉样斑块负担(C类)软脑膜动脉中CAA的形成(D类)通过阳性像素计数程序（Aperio Technologies）扫描Aβ免疫染色后进行量化。E类、对照组APP/PS1和APP/PS1皮质中不溶性Aβ40和Aβ42水平的浓度；smLrp1型−/−在13-14个月大时通过ELISA分析小鼠。数据绘制为平均值±SEM(n个= 5). *第页< 0.05; **第页< 0.01.
图5。
图5。
血管平滑肌细胞中LRP1的缺失并不影响APP/PS1小鼠的APP处理。APP及其在APP/PS1和APP/PS1中的加工产品；smLrp1型−/−用Western blot分析13–14个月龄的小鼠(A类). 全长APP水平无显著差异(B)，CTFα(C类)，CTFβ(D类)，sAPPα(E类)和sAPPβ(F类)在两组小鼠之间。数据绘制为平均值±SEM(n个= 5). N.S.，不显著。
图6。
图6。
血管平滑肌细胞中LRP1缺失并不影响主要Aβ降解酶的表达水平。neprilysin的mRNA水平(A类)，集成开发环境(B)、MMP2(C类)和MMP9(D类)在大脑皮层中smLrp1型−/−小鼠在12个月龄时通过RT-PCR进行定量。数据绘制为平均值±SEM(n个= 6). N.S.，不显著。
图7。
图7。
APP/PS1小鼠血管平滑肌细胞LRP1缺失加重星形胶质细胞增生症。A类对照组APP/PS1和APP/PS1脑切片中的星形胶质细胞增生症；smLrp1型−/−用GFAP抗体检测小鼠（13-14个月龄）。比例尺，50μm。B、对照组APP/PS1和APP/PS1皮层GFAP水平；smLrp1型−/−13-14个月大的小鼠通过Western blotting定量。APP/PS1皮层星形胶质细胞活化增强；smLrp1型−/−小鼠与对照APP/PS1小鼠进行比较。C类当GFAP水平在控制和smLrp1型−/−在12个月龄时对小鼠进行分析，这些小鼠之间没有显著差异。数据绘制为平均值±SEM(n个= 5). *第页< 0.05. N.S.，不重要。
图8。
图8。
过氧化氢下调HBVSMC中的LRP1水平。与增加浓度的过氧化氢（H）孵育后，HBVSMC中LRP1的表达水平2O（运行）2)24h后进行Western blot分析。H（H）2O（运行）2以浓度依赖的方式显著抑制LRP1水平。数据绘制为平均值±SD(n个= 3). *第页< 0.05; **第页< 0.01.
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