性依赖的干扰素信号传导导致阿尔茨海默病女性偏向易感性

Sex-dependent interferon signaling contributes to female-biased vulnerability in Alzheimer's disease

作者信息Verónica López-López, Gerard Iniesta, Marcos Galán-Ganga, Alejandro Expósito-Coca, Violeta Durán-Laforet, Aysha M Bhojwani-Cabrera, Carmen M Navarrón, Marina Guillot-Fernández, Jose L Venero, Jose V Sánchez-Mut, Angel Barco, Albert Giralt, José P López-Atalaya
PMID42083037
发布时间2026-05-04
DOI10.1186/s12974-026-03840-0

实验完整度

包含人体转录组分析、APP/PS1小鼠病理评估、急性poly(I:C)干预、小胶质细胞基因敲除模型以及STING抑制剂治疗等多个独立证据层级,并进行了功能验证和机制研究。

主要模型

AD患者死后脑组织(PHG和FP) APP/PS1小鼠(6月龄) 野生型C57BL/6小鼠(3月龄) Cx3cr1CreERT2-Relafl/fl-APP/PS1小鼠(AD hiIFN)

重点核对

性别的分层分析 年龄在60-90岁之间的AD患者样本(PHG n=66, FP n=84) APP/PS1小鼠的月龄(6月龄) poly(I:C)的给药剂量和途径(12 mg/kg,腹腔注射) STING抑制剂C-176的给药剂量和途径(10 mg/kg,腹腔注射,每周三次,从3月龄至6月龄)

摘要

阿尔茨海默病(AD)对女性的影响尤为严重,但这种性别差异的生物学基础仍不清楚。在此,我们确定了性别依赖的干扰素信号传导是造成这种差异的一个因素。对死后AD组织和APP/PS1小鼠的转录组分析显示,干扰素反应基因程序在女性中优先富集。在APP/PS1小鼠中,增强的干扰素反应与神经退行性特征增加相关,单细胞转录组分析确定小胶质细胞是参与干扰素反应的主要细胞区室。为了测试因果关系,我们在体内操纵了干扰素信号传导。急性系统性干扰素激活促进了AD样神经病理学改变。小胶质细胞中干扰素信号的遗传扩增加剧了APP/PS1小鼠的神经炎症和神经退行性特征,而通过cGAS-STING阻断进行的药理学抑制则抑制了干扰素反应,减少了神经病理学,并保留了雌性APP/PS1小鼠的认知功能。总之,这些发现确定小胶质细胞干扰素信号传导是AD相关神经病理学的可调控因素,并提示一种神经免疫机制,导致女性对该疾病的易感性增加。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
干扰素信号传导是否以及如何导致阿尔茨海默病(AD)的性别差异,特别是女性过度易感性的生物学机制。
核心机制
小胶质细胞中cGAS-STING通路介导的I型干扰素信号传导是驱动AD相关神经病理和认知损伤的关键机制,该信号在女性中更易被激活,且独立于淀粉样斑块沉积。
主要证据
人类AD脑组织中女性干扰素信号富集;APP/PS1雌性小鼠表现出更严重的病理和干扰素信号;激活干扰素信号(poly(I:C)或Rela敲除)可加剧病理;抑制STING(C-176)可减轻病理并改善认知。
研究意义
该研究为AD中女性偏向的易感性提供了神经免疫机制框架,并提示干扰素信号通路(特别是cGAS-STING)是一个潜在的治疗靶点,可能对女性患者更有效。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

人类AD脑组织转录组分析

检测AD患者脑组织中是否存在性别相关的转录差异,特别是干扰素信号通路。

对MSBB队列中的AD患者死后脑组织(PHG和FP)进行RNA-seq分析,比较女性和男性之间的基因表达差异,并进行功能富集分析。

2

APP/PS1小鼠神经病理和转录组分析

验证人类AD中观察到的性别差异是否在AD小鼠模型中重现,并评估神经病理和转录组变化。

对6月龄雄性和雌性APP/PS1小鼠进行免疫组化染色(Aβ、Iba1、CD68、GFAP、cFOS、PV、pNF)和海马体bulk RNA-seq分析。

3

急性干扰素激活实验

确定急性干扰素信号激活是否足以诱导AD样神经病理改变。

给野生型C57BL/6小鼠单次腹腔注射poly(I:C)(12 mg/kg),在注射后24小时和72小时进行免疫组化和海马体bulk RNA-seq分析。

4

小胶质细胞特异性Rela缺失增强干扰素信号

评估小胶质细胞中持续的干扰素信号激活(通过Rela缺失)对AD病理的影响。

将APP/PS1小鼠与Cx3cr1CreERT2-Relafl/fl小鼠杂交,在3月龄时用他莫昔芬诱导Rela敲除,在6月龄时进行免疫组化和海马体bulk RNA-seq分析。

5

STING抑制剂治疗实验

评估药理学抑制cGAS-STING通路(干扰素信号上游)对AD病理和认知功能的影响。

对3月龄APP/PS1小鼠给予STING抑制剂C-176(10 mg/kg)或溶剂对照,每周三次,直至6月龄,然后进行转录组、免疫组化和行为学分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
达尔伯克改良伊格尔培养基Thermo Fisher Scientific41965047
胎牛血清Thermo Fisher Scientific10270106
青霉素-链霉素Sigma-AldrichP4333
C-176MedChemExpressHY-112906
聚肌苷酸-聚胞苷酸Sigma-AldrichP1530-25MG
他莫昔芬Sigma-AldrichT5648
玉米油Sigma-AldrichC8267
Triton X-100Sigma-AldrichT8787
新生牛血清Sigma-AldrichN4762
IFITM3抗体Proteintech11714-1-AP
6E10(抗β-淀粉样)抗体BioLegend803001
c-FOS抗体Synaptic Systems226308
磷酸化神经丝抗体BiolegendSMI 31P
小清蛋白抗体Synaptic Systems195004
GFAP抗体Sigma-AldrichG3893
IBA1抗体Wako019-19741
CD68抗体Abcamab53444
OC抗体Sigma-AldrichAB2286
驴抗大鼠IgG H+L Alexa Fluor 488Abcamab150153
驴抗兔IgG H+L Alexa Fluor 647Abcamab150067
驴抗小鼠IgG H+L Alexa Fluor Plus 594Thermo Fisher ScientificA32744
驴抗豚鼠IgG H+L Alexa Fluor 647Abcam706-605-148
DAPIThermo Fisher ScientificA32733
Fluoromount-G封片剂Sigma-AldrichT5941
硫黄素TSigma-AldrichT3516
生物素化紫藤凝集素Vector LaboratoriesB-1355-2
Alexa Fluor 555偶联物Thermo Fisher ScientificS32356
Percoll----
抗小鼠GFP抗体AveslabGFP-1020
抗小鼠Cd11b抗体BioLegend101235
抗小鼠CD45抗体BioLegend103106
DAPI--1 μg/mL
RNeasy Mini试剂盒Qiagen74104
TRIzol试剂Thermo Fisher ScientificA33251
RevertAid第一链cDNA合成试剂盒Thermo Fisher ScientificEP0442
EvaGreen预混液Cultek755032
QuantStudio 3系统Applied Biosystems--
Novogene NGS链特异性RNA文库制备试剂盒(PT044)NovogenePT044
Illumina NovaSeq X Plus平台Illumina--
Seurat----
SMART 3.0软件Panlab--
Packwin V2.0.08软件Panlab--
GraphPad Prism--version 7

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
人类转录组分析
样本来源:MSBB队列,脑区:PHG和FP,年龄范围:60-89岁,性别比例,RNA完整性(RIN),年龄作为协变量。
阅读提示:Methods: Human transcriptomic samples (MSBB Cohort)
APP/PS1小鼠病理分析
小鼠品系:APPswe/PSEN1dE9,年龄:6月龄,抗体:6E10、ThT、OC等,切片的厚度和染色条件。
阅读提示:Methods: Immunohistochemistry and image analysis; Figure legends 2
急性poly(I:C)处理
野生型小鼠品系(C57BL/6)和年龄(3月龄),剂量:12 mg/kg,给药途径:腹腔注射,分析时间点:24h和72h。
阅读提示:Methods: In vivo animal treatments; Figure legend 4
遗传增强干扰素信号(AD hiIFN)
小鼠品系:Cx3cr1CreERT2-Relafl/fl-APP/PS1,他莫昔芬诱导条件(剂量、时间),分析时间:6月龄。
阅读提示:Methods: Mice and In vivo animal treatments; Figure legend 5
STING抑制剂治疗
药物:C-176,剂量:10 mg/kg,给药途径:腹腔注射,频率:每周三次,给药周期:3-6月龄,溶剂对照(corn oil/ethanol)。
阅读提示:Methods: In vivo animal treatments; Figure legend 6