Accumulation of m6A exhibits stronger correlation with MAPT than β-amyloid pathology in an APPNL-G-F /MAPTP301S mouse model of Alzheimer's disease
研究背景
阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease, AD)是一种进行性神经退行性疾病,其病理特征包括细胞外 β- 淀粉样蛋白(Aβ)沉积、细胞内微管相关蛋白 tau(MAPT)聚集、神经炎症以及神经退行性变等。深入探究这些病理特征之间的相互作用及其在疾病进展中的作用机制,对于开发有效的治疗策略至关重要。
研究目的
本研究旨在深入探讨在 APPNL-G-F/MAPTP301S 双转基因阿尔茨海默病小鼠模型中,N6- 甲基腺苷(m⁶A)修饰的积累与 MAPT 病理和 β- 淀粉样蛋白(Aβ)病理之间的相关性,揭示 m⁶A 在 AD 发病机制中的作用。
研究方法
动物模型
研究选取了 APPNL-G-F 和 MAPTP301S 双转基因小鼠模型。该模型能够较好地模拟 AD 的主要病理特征,包括 Aβ 沉积、MAPT 病理、神经炎症和神经退行性变等。
样本收集与处理
从不同年龄段(3、6 和 9 个月)的小鼠大脑组织中收集样本,用于后续的实验分析。样本经过适当的处理和制备,以确保实验结果的准确性和可重复性。
实验技术
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免疫印迹(Western blot) :用于检测小鼠大脑组织中特定蛋白质的表达水平,如 Aβ 和磷酸化 tau 蛋白。
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免疫组织化学(Immunohistochemistry) :用于观察 Aβ 和 tau 蛋白在大脑组织中的分布和沉积情况。
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酶联免疫吸附试验(ELISA) :用于定量检测小鼠大脑组织中 Aβ 和磷酸化 tau 蛋白的含量。
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逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR) :用于分析与炎症相关的基因表达水平,如 TNF-α、IL-1β 等。
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免疫荧光染色(Immunofluorescence staining) :用于观察 m⁶A 修饰在大脑组织中的分布和定位,并与神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞进行共定位分析。
研究结果
Aβ 和 MAPT 病理特征
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Aβ 沉积 :研究发现,APPNL-G-F 和 APPNL-G-F/MAPTP301S 小鼠模型中,Aβ 沉积随着时间的推移逐渐增加。在 3 个月大的小鼠中,Aβ 沉积水平相对较低,但随着年龄的增长(6 个月和 9 个月),Aβ 沉积显著增加。
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MAPT 病理 :在 MAPTP301S 和 APPNL-G-F/MAPTP301S 小鼠模型中,MAPT 的磷酸化水平(如 pTau217)随着年龄的增长而逐渐增加。此外,MAPT 的错误折叠和寡聚化也在 APPNL-G-F/MAPTP301S 小鼠中表现出加速和增强的趋势。
m⁶A 修饰与病理特征的相关性
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m⁶A 积累与 MAPT 病理的相关性 :研究发现,m⁶A 修饰的积累与 MAPT 病理特征(如磷酸化 tau、错误折叠 tau 和寡聚化 tau)呈正相关。在 APPNL-G-F/MAPTP301S 小鼠模型中,随着 MAPT 病理的进展,m⁶A 修饰水平显著增加。
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m⁶A 修饰的分布和定位 :免疫荧光染色结果显示,m⁶A 修饰主要积累在神经元细胞体中,但也与一部分星形胶质细胞和小胶质细胞共定位。这表明 m⁶A 修饰可能在多种细胞类型的病理过程中发挥作用。
炎症反应
研究还发现,APPNL-G-F/MAPTP301S 小鼠模型中存在强烈的炎症反应,包括小胶质细胞激活和星形胶质细胞增生。炎症反应的强度与 Aβ 病理特征密切相关,而与 MAPT 病理特征的相关性相对较弱。
神经退行性变
小鼠模型表现出明显的神经退行性变,包括神经元丢失和突触损伤。神经退行性变的程度与 Aβ 和 MAPT 病理特征均相关,但与 Aβ 病理特征的相关性更为显著。
研究意义
本研究提供了以下关键发现:
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Aβ 病理能够增强 MAPT 病理的进展,而 MAPT 病理对 Aβ 病理的积累和炎症反应的影响较小。
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m⁶A 修饰的积累与 MAPT 病理特征密切相关,而与 Aβ 病理特征的相关性较弱。
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Aβ 病理是小胶质细胞激活和星形胶质细胞增生的主要驱动因素,而炎症反应对神经退行性变具有重要影响。
这些发现对于深入理解 AD 的发病机制具有重要意义,特别是对于探索 m⁶A 修饰在 AD 中的作用机制具有开创性意义。研究结果表明,m⁶A 修饰可能作为一种潜在的生物标志物或治疗靶点,为 AD 的早期诊断和治疗提供新的策略。
未来研究方向
基于本研究的发现,未来的研究可以进一步拓展和深化:
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探索 m⁶A 修饰在 AD 发病过程中的具体作用机制,包括其对 RNA 代谢、蛋白质合成和细胞信号传导的调控作用。
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研究 m⁶A 修饰与其他病理特征(如炎症和神经退行性变)之间的相互作用机制,以揭示其在疾病进展中的复杂作用。
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开发针对 m⁶A 修饰的治疗方法,评估其在 AD 治疗中的潜在应用价值。
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进一步优化和验证 APPNL-G-F/MAPTP301S 小鼠模型,以提高其对人类 AD 的模拟程度,为药物研发提供更可靠的实验平台。
综上所述,本研究为理解 AD 的发病机制提供了重要的实验依据,特别是对于 m⁶A 修饰在 AD 中的作用机制的探索具有重要意义。通过深入研究 m⁶A 修饰与其他病理特征之间的相互作用,有望为 AD 的早期诊断和治疗提供新的靶点和策略。
名称 | 货号 | 规格 |
V-PLEX Proinflammatory Panel1 (human) Kit (1 Plate) | K15049D-1 | 1Plate |
V-PLEX Proinflammatory Panel1 (human) Kit (5 Plate) | K15049D-2 | 5Plate |
V-PLEX Proinflammatory Panel1 (human) Kit (25 Plate) | K15049D-4 | 25Plate |
RNeasy Mini Kit (250) | 74106 | 250Test |