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背景和目的 阿尔茨海默病(Alzheimers disease,AD)是最常见的痴呆类型,目前其发病机制尚未完全清楚,也无有效的防治方法。近年来关于AD易感基因的关联研究和全基因组关联分析发现APOEε4等位基因及一些位于AD候选基因上单核苷酸多态性(singlenucleotide polymorphisms,SNP)均可影响AD的患病风险,证实了遗传多态性在AD发病机制中的作用。既往研究表明神经养因子系统与AD发生发展关系密切,其中神经营养因子受体p75(p75 neurotrophin receptor, p75NTR,由NGFR基因编码)及其胞外段、分选蛋白(sortilin,由SORT1基因编码)和原肌球蛋白相关激酶B(tropomyosin-relatedkinase B,TrkB,由NTRK2基因编码)在介导神经毒性、调控β淀粉样肽(amyloidβ,Aβ)代谢和沉积等AD关键病理过程中发挥了重要作用。但关于这三个神经营养因子受体及p75NTR胞外段剪切酶(肿瘤坏死因子α转换酶,tumour necrosis factor-α convertase,TACE,由ADAM17基因编码)基因的多态性与AD患病风险之间关系的研究较少、结果不一,且研究对象多不涉及中国汉族人群。同时,我们前期研究结果表明p75NTR可以形促进Aβ的过度产生,调控Aβ在脑内的沉积。但当前尚无研究证实老年斑和p75NTR阳性神经纤维形成间的因果关系。基于此,本课题重点进行了两个方面的研究:(1)从NGFR、ADAM17、SORT1、NTRK2基因的常见SNP,即次要等位基因频率(minor allelefrequency, MAF)大于0.1的SNP中选择目标(target) SNP,分析其与散发性AD患病风险的相关性;(2)通过分析不同月龄AD小鼠脑内p75NTR和老年斑表达的时相关系和变化情况,研究p75NTR在老年斑形成过程中可能发挥的作用。 材料和方法 1.以中国汉族人群为研究对象,纳入220例散发性AD患者和245例性别、年龄与之匹配的正常对照。以NGFR、ADAM17、SORT1基因全长为研究目标,从HapMap数据库获取该范围内所有SNP数据,根据连锁不平衡挑选其中的标签(tag) SNP和若干影响SORT1表达的位点为目标SNP;同时选择NTRK2基因启动子区所有常见SNP及1个既往在其他人群中发现与AD相关的SNP为目标SNP。分别采用多重聚合酶链式反应-连接酶检测反应(polymerase chain reaction-ligase detection reaction,PCR-LDR)方法和PCR-限制片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)方法对所有目标SNP、APOE进行基因分型,在校正年龄、性别、APOEε4等位基因的影响后分析各目标SNP及部分SNP构成的单体型与散发性AD患病风险的相关性。2.采用刚果红染色、免疫组化和免疫荧光共聚焦等方法分析3、6、9三个月龄的AD转基因雄性小鼠和同窝野生型雄性小鼠脑内老年斑和p75NTR阳性神经纤维的表达和共定位情况,并采用酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)和Western Blot方法测量其脑匀浆中总Aβ、p75NTR的水平。 结果 1.在NGFR、ADAM17、SORT1和NTRK2四个基因上22个目标SNP中,位于NGFR基因的4个SNP与散发性AD相关,其中rs2072446和rs3785931是散发性AD的危险因素,rs741072和rs2537706则是其保护因素。rs2072446与散发性AD的关系最为紧密。软件预测和既往研究结果提示rs2072446可能影响p75NTR胞外段这一保护因素的功能或释放,从而影响AD的发生和发展。其余目标SNP及单体型与与散发性AD的患病风险无关。2.通过分析不同月龄AD转基因小鼠脑内p75NTR和老年斑表达的水平和时相关系,发现脑内p75NTR表达随年龄增加而增加,且Aβ可进一步上调其表达。变性的p75NTR阳性神经纤维转基因小鼠脑内出现(3月龄)早于致密老年斑的形成(6月龄),且在6月龄转基因小鼠脑内p75NTR阳性神经纤维非常接近老年斑的中心,而p75NTR阴性的神经纤维多位于老年斑的外周。 结论 1.NGFR上的4个SNP与散发性AD患病风险相关,其中rs2072446可能通过影响p75NTR胞外段功能或释放而促进AD的发生。2.AD脑内p75NTR的表达增加,是调控Aβ沉积的重要因素。3.位于胞膜的p75NTR很可能发挥成核作用,是老年斑形成的始动促进因素。