APOE4导致血脑屏障功能障碍并预测认知能力下降

APOE4 leads to blood-brain barrier dysfunction predicting cognitive decline

作者信息Axel Montagne, Daniel A Nation, Abhay P Sagare, Giuseppe Barisano, Melanie D Sweeney, Ararat Chakhoyan, Maricarmen Pachicano, Elizabeth Joe, Amy R Nelson, Lina M D'Orazio, David P Buennagel, Michael G Harrington, Tammie L S Benzinger, Anne M Fagan, John M Ringman, Lon S Schneider, John C Morris, Eric M Reiman, Richard J Caselli, Helena C Chui, Julia Tcw, Yining Chen, Judy Pa, Peter S Conti, Meng Law, Arthur W Toga, Berislav V Zlokovic
PMID32376954
期刊Nature
发布时间2020-05
DOI10.1038/s41586-020-2247-3

摘要

血管因素对痴呆和阿尔茨海默病的贡献日益受到重视。近期研究表明,血脑屏障(BBB)的破坏是人类认知功能障碍的早期生物标志物,包括阿尔茨海默病的早期临床阶段。载脂蛋白E的E4变体(APOE4)是阿尔茨海默病的主要易感基因,会导致BBB加速破坏和维持BBB完整性的脑毛细血管周细胞退化。然而,APOE4的脑血管效应是否会导致认知障碍尚不清楚。本文研究表明,携带APOE4(ε3/ε4或ε4/ε4等位基因)的个体与不携带APOE4(ε3/ε3)的个体在海马体和内侧颞叶的BBB破坏方面存在差异。这一发现在认知未受损的APOE4携带者中就很明显,在认知受损的个体中更为严重,但与脑脊液或正电子发射断层扫描测量的β-淀粉样蛋白或tau蛋白病理无关。脑脊液中BBB周细胞损伤生物标志物可溶性PDGFRβ的高基线水平预测了APOE4携带者未来的认知能力下降,而非携带者则没有,即使在控制了β-淀粉样蛋白和tau蛋白状态后也是如此,并且与脑脊液中BBB降解性亲环蛋白A-基质金属蛋白酶-9通路活性的增加相关。我们的研究结果表明,BBB的破坏独立于阿尔茨海默病病理,导致了APOE4相关的认知能力下降,并可能成为APOE4携带者的治疗靶点。

实验方法

产品清单

名称品牌货号
西门子3T Prisma扫描仪SiemensPrisma
西门子3T mMR扫描仪SiemensmMR
西门子3T Vida扫描仪SiemensVida
西门子Biograph 64 PET扫描仪SiemensBiograph 64
西门子Biograph mCT扫描仪SiemensmCT
Meso Scale Discovery SECTOR Imager 6000Meso Scale DiscoverySECTOR Imager 6000
Quick-gDNA血液微量提取试剂盒Zymo ResearchD3024
标准结合96孔板Meso Scale DiscoveryL15XA-3 / L11XA-3
兔多克隆亲环蛋白A抗体Sino Biological10436-T52
Blocking One封闭液Nacalai Tesque03953-95
重组人亲环蛋白A蛋白R&D Systems3589-CAB
磺化标记的小鼠单克隆亲环蛋白A检测抗体Abcamab58144
含表面活性剂的Read Buffer TMeso Scale DiscoveryR92TC-3
人MMP9超敏试剂盒Meso Scale DiscoveryK151HAC
MSD多重测定试剂盒Meso Scale DiscoveryK15198D
MSD多重测定试剂盒Meso Scale DiscoveryK15049G
MSD多重测定试剂盒Meso Scale DiscoveryK15200E
ELISA试剂盒Innotest®, Fujirebio US, Inc.81581
Matrigel基质胶Corning--
mTeSR1培养基StemCell Technologies85850
Essential 8培养基ThermoFisherA1517001
ROCK抑制剂Y-27632StemCell Technologies72304
Matrigel基质胶Corning354230
STEMdiff中胚层诱导培养基StemCell Technologies05221
周细胞培养基ScienCell1201
Accutase细胞解离液Stemcell Technologies07920
人PDGFRβ生物素化抗体R&D SystemsBAF385
抗生物素微珠Miltenyi Biotec130-090-485
MACS LS分选柱Miltenyi Biotec130-042-401