阿尔茨海默病(AD)以细胞内和细胞外的蛋白聚积为主要特征,这些蛋白包括微管相关蛋白Tau以及淀粉样前体蛋白的分解产物β-淀粉样蛋白Aβ。组织型谷氨酰胺转移酶(tTG)是一种钙离子依赖性酶,它能催化蛋白交联形成γ-谷氨酰基-ε-赖氨酸结构的异构肽(代表tTG酶活性)。由于高度抵抗蛋白水解作用,这种共价结合会导致蛋白聚集并沉积。之前的研究结果表明tTG及异构肽的蛋白水平在晚期AD患者脑中有所增加,但是并不能确证它是否在AD早期或晚期病理变化过程中的有特征性标志。因此我们决定研究tTG在AD病理进程中的变化及作用。在本研究内容中,我们用免疫杂交印迹法及免疫组织化学的方法在无认知障碍患者(NCI)、轻度认知障碍患者(MCI)、AD患者以及AD模型转基因小鼠脑中来观察tTG的表达水平及酶活性的变化。我们发现与NCI相比,酶的表达及活性在MCI和AD患者脑中都有所增加。而在AD模型转基因小鼠脑中,tTG的表达及活性随着月龄增长而急剧增加,且在海马区域呈现特异性不均等分布。我们同样也用多重免疫印迹的方法评估了异构肽与神经退行性疾病相关蛋白的免疫反应重叠程度,并发现神经纤维丝、Tau蛋白以及Aβ在AD患者和转基因小鼠脑中都与异构肽在不同分子量发生共定位现象。这些研究结果表明tTG可能是引起AD病理进程中蛋白异常聚积的一个重要原因。由此可以合理地推测,tTG可能可以作为AD研究和治疗的一个靶点。在我们进一步的研究中,我们检测了在Aβ模拟AD发病机制的SH-SY5Y细胞中tTG不可逆型抑制剂NTU283的作用效果。Western Blot以及In-cell Western方法被用来检测tTG以及异构肽的蛋白水平,同时,Hoechst/PI染色、Caspase-3及Caspase-7酶活性测定以及Bax/Bcl-2蛋白表达比率被用来评估NTU283对于凋亡进程的作用。结果表明,在SH-SY5Y细胞中,tTG的活性以剂量依赖性的方式被NTU283有效地抑制。然而与预期结果相悖的是,当Aβ与NTU283共同作用于细胞时,异构肽的水平会不降反升。此外,NTU283单独作用不会引起SH-SY5Y细胞凋亡。但当与Aβ共同作用于细胞后,NTU283却会促进而不是抑制Aβ引起的细胞凋亡。与细胞凋亡率结果一致,用NTU283预处理细胞并与Aβ共同作用后,Caspase酶活性以及Bax/Bcl-2蛋白比率都会上升。这些结果是第一次表明,不可逆地抑制tTG活性,不仅不会封阻反而会促进Aβ引起的细胞凋亡,这可能与tTG在AD发病进程中其他复杂的生理功能有关。因此,在今后的研究中,tTG抑制剂种类的选择对于AD的缓解和治疗非常重要。