阿尔茨海默病TREM2脑组织表达及其与Aβ病变相关性研究

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目的:阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的主要核心生物标志物,比如 β 淀粉样肽 42(Amyloid β-peptide,Aβ42)和 tau 蛋白(microtubule-associated protein,tau),在AD早期诊断中发挥重要作用。髓样细胞触发受体Ⅱ(triggering receptor expressed on myeloid cells 2,TREM2),能够增强小胶质细胞活化,被认为是AD潜在生物标志物。但是,TREM2与AD病程进展之间的对应关系并不清楚。本研究旨在探讨TREM2在AD转基因小鼠模型脑组织内表达形式和含量的变化,并分析其与Aβ病变的联系与相关性,以期为完善AD生物标志物谱系和早期诊断指标提供科学依据。方法:(1)用Western blot和双抗体夹心ELISA的方法分别检测不同周龄AD转基因小鼠(APP/PS1)和野生型小鼠(WT)脑组织的TREM2及核心AD生物标志物(Aβ42与tau)的含量。用尿素和糖酶分别处理APP/PS1和WT小鼠脑组织,以Western blot分析和鉴别TREM2的表达形式。(2)用免疫荧光技术和透射电子显微镜(TEM)观察APP/PS1小鼠脑组织Aβ病变的情况。用双色免疫荧光技术分析APP/PS1小鼠脑组织切片内TREM2和Aβ42的共表达及分布情况。(3)分别在体外和体内反应体系,用免疫共沉淀(Co-IP)的方法检测TREM2与Aβ42是否结合成为蛋白复合物。(4)用分子对接服务器HDOCK和分子三维结构显示软件Pymol对TREM2与Aβ42相互作用的位点进行分析。(5)用Spearman相关性分析的方法,将APP/PS1小鼠脑组织中TREM2与Aβ病变情况进行相关性分析。结果:(1)Western blot结果显示,在APP/PS 1小鼠脑组织中,TREM2主要以3种分子量形式(45 kDa、50 kDa和90 kDa)存在。经尿素及糖酶处理小鼠脑组织,结果显示,这3种均为TREM2糖基化修饰。其中,90kDa的糖基化TREM2水平较高;与10 w相比,36 w TREM2水平显著增加(p<0.001);与24 w相比,36 w TREM2水平显著增加(p<0.001);且36 w时,与WT小鼠相比,APP/PS1小鼠脑组织TREM2水平显著增加(p<0.05);在WT小鼠脑组织中,各周龄之间TREM2表达水平差异不显著(p>0.05)。双抗体夹心ELISA结果显示,在APP/PS1小鼠脑组织中,与10 w相比,36 w TREM2含量显著增加(p<0.001);与24 w相比,36 w TREM2含量显著增加(p<0.001);且36 w时,TREM2含量与WT小鼠相比显著性增强(p<0.05);在WT小鼠脑组织中,各周龄之间TREM2含量差异不显著(p>0.05)(2)免疫荧光和TEM观察到10 w、16 w、24 w和36 w周龄APP/PS 1小鼠脑组织内淀粉样蛋白聚集结构。双色免疫荧光结果显示,24 w的APP/PS 1小鼠脑组织内TREM2和Aβ42荧光信号重叠。(3)Co-IP结果显示,在APP/PS1小鼠脑组织内,将抗Aβ抗体免疫沉淀获得的样品,用抗TREM2抗体进行Western blot检测,在90 kDa的位置发现TREM2特异性条带,提示二者可能形成了蛋白复合物。(4)通过HDOCK和Pymol预测出TREM2蛋白第29位的色氨酸,第31位的精氨酸以及第101位的丝氨酸可能为与Aβ42相互作用的位点。(5)Spearman相关性分析结果显示,APP/PS1小鼠脑组织中,TREM2和Aβ42表达水平之间呈显著正相关(p<0.01),TREM2与tau表达水平呈显著正相关(p<0.05),90 kDa糖基化TREM2与Aβ斑块平均面积和数量均呈显著正相关(p<0.01)。结论:(1)发现TREM2在AD小鼠脑组织中以糖基化的形式发挥作用,以90kDa糖基化TREM2为主。(2)明确了在AD转基因小鼠脑组织中,90kDa糖基化TREM2表达水平与Aβ42的含量、Aβ淀粉样斑块的平均面积和数量呈现显著正相关。(3)免疫共沉淀结果提示,在AD小鼠脑组织内TREM2与Aβ42可能结合形成蛋白复合物。
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