天然存在的抗p75NTR胞外域自身抗体水平升高加重阿尔茨海默病病理

Elevated Levels of Naturally-Occurring Autoantibodies Against the Extracellular Domain of p75NTR Aggravate the Pathology of Alzheimer's Disease.

作者信息Chen-Yang He, Ding-Yuan Tian, Si-Han Chen, Wang-Sheng Jin, Yuan Cheng, Jia-Yan Xin, Wei-Wei Li, Gui-Hua Zeng, Cheng-Rong Tan, Jie-Ming Jian, Dong-Yu Fan, Jun-Rong Ren, Yu-Hui Liu, Yan-Jiang Wang, Fan Zeng
PMID35974288
发布时间2023-02
DOI10.1007/s12264-022-00936-4

实验完整度

高

包含临床样本(AD患者与对照)的CSF/血浆检测、转基因小鼠主动免疫模型(p75ECD、Re-p75ECD、PBS对照)的行为学、病理学及生化分析,以及体外Aβ聚集抑制实验,证据层级完整。

主要模型

AD患者CSF及血浆样本 APP/PS1转基因小鼠(主动免疫模型) SH-SY5Y细胞 Aβ聚集体外系统

重点核对

AD患者CSF及血浆中p75ECD-NAbs水平及CSF p75ECD、Aβ42、Aβ40水平(ELISA) Tg-p75ECD、Tg-Re、Tg-CFA三组小鼠的免疫方案(抗原、剂量、佐剂、时间) Aβ聚集抑制实验中Aβ、p75ECD、p75ECD-NAbs的浓度及孵育条件 小鼠脑组织中p75ECD、p75NTR、TACE的表达水平(Western blot) 行为学测试(MWM、Y迷宫、旷场)的测试方案和数据

摘要

p75神经营养因子受体(p75NTR)的胞外域(p75ECD)在阿尔茨海默病(AD)中拮抗Aβ的神经毒性并促进Aβ清除。p75ECD的脱落受损是AD的关键病理过程,但其调控机制尚不清楚。本研究旨在探讨AD患者中天然存在的抗p75ECD自身抗体(p75ECD-NAbs)的存在和变化及其对AD病理的影响。我们发现,AD患者脑脊液(CSF)中p75ECD-NAbs水平升高,并与CSF中p75ECD水平呈负相关。用p75ECD主动免疫的转基因AD小鼠与对照组(分别用p75ECD的反向序列Re-p75ECD和磷酸盐缓冲液免疫)相比,脑内p75ECD水平更低,AD病理更严重,认知功能更差。这些发现证明了p75ECD-NAbs对p75NTR/p75ECD失衡的影响,为自身免疫和p75NTR在AD中的作用提供了新的见解。

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
AD患者是否存在针对p75ECD的天然自身抗体,以及这些抗体是否影响p75ECD的功能和AD病理。
核心机制
p75ECD-NAbs通过中和p75ECD的保护作用,削弱其抑制Aβ聚集和促进Aβ清除的功能,从而加重AD病理和认知障碍。
主要证据
临床样本显示AD患者CSF中p75ECD-NAbs升高且与p75ECD负相关;动物实验显示主动免疫产生的p75ECD-NAbs降低脑内p75ECD水平,增加Aβ沉积、神经炎症、神经变性和tau磷酸化,并加重认知障碍;体外实验显示p75ECD-NAbs可逆转p75ECD对Aβ聚集的抑制作用。
研究意义
该研究为自身免疫和p75NTR在AD发病中的作用提供了新见解,提示p75ECD-NAbs可能是AD的潜在治疗靶点或生物标志物。

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

临床样本检测

检测AD患者和认知正常对照者CSF和血浆中p75ECD-NAbs水平及其与临床指标的相关性

收集AD患者和对照者的CSF和血浆,用ELISA检测p75ECD-NAbs、p75ECD、Aβ42、Aβ40水平,并进行相关性分析。

2

主动免疫动物模型建立

在AD小鼠中诱导产生特异性p75ECD-NAbs,并设置对照以排除非特异性免疫效应

3月龄雌性APP/PS1小鼠分别用p75ECD蛋白、Re-p75ECD蛋白、PBS(乳化于佐剂)进行腹腔注射免疫,共8次,至9月龄。

3

p75ECD-NAbs的活性验证

验证产生的p75ECD-NAbs能特异性结合p75NTR,并检测其对Aβ聚集的影响

用ELISA检测小鼠血中p75ECD-NAbs水平;用纯化的p75ECD-NAbs对SH-SY5Y细胞进行免疫荧光染色,与商品化抗p75NTR抗体(ab1554)共定位;在体外Aβ聚集抑制实验中,将Aβ单体与p75ECD、p75ECD-NAbs或鼠IgG共孵育,用Western blot检测Aβ纤维化。

4

病理和生化分析

评估p75ECD-NAbs对AD小鼠脑内Aβ沉积、神经炎症、神经变性和tau磷酸化的影响

取小鼠脑组织,进行免疫组化染色(6E10、Congo red、GFAP、Iba1、NeuN、MAP2、cleaved caspase-3、pT231)和ELISA检测(Aβ40/42、细胞因子),以及Western blot检测p75ECD、p75NTR、TACE。

5

行为学测试

评估p75ECD-NAbs对AD小鼠认知功能的影响

对Tg-p75ECD、Tg-Re、Tg-CFA及野生型小鼠进行Morris水迷宫、Y迷宫和旷场测试。

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
重组人p75ECD蛋白GL Biochem--
高结合力96孔ELISA板Corning--
山羊抗人IgG HRP标记二抗Sigma--
TMB超敏底物Sigma--
终止液Sigma--
SpectraMax酶标仪Molecular Devices--
NGFR/TNFRSF16试剂盒R&D--
人Aβ ELISA试剂盒Innotest--
完全弗氏佐剂----
不完全弗氏佐剂----
ANY-maze行为学分析软件Stoelting--
Aβ40/Aβ42 ELISA试剂盒Invitrogen--
IFN-γ, TNF-α, IL-6, IL-1β ELISA试剂盒eBioscience--
抗Aβ抗体(6E10)Biolegend--
抗p75ECD抗体(ANT007)Alomone--
抗p75NTR抗体(ab1554)Millipore--
抗β-actin抗体Abcam--
IRDye 800CW二抗Li-COR--
Odyssey荧光扫描仪Li-COR--
抗GFAP抗体Abcam--
抗Iba1抗体Wako--
抗NeuN抗体Abcam--
抗cleaved caspase-3抗体Abcam--
抗MAP-2抗体Abcam--
抗pT231抗体Signalway Antibody--
Aβ42粉末GL Biochem--
1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇Sigma--
6E10抗体Biolegend--
GraphPad Prism软件GraphPad--
SPSS软件IBM--

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
临床样本采集
AD患者和对照的纳入/排除标准,CSF和血浆采集及处理细节
阅读提示:Materials and Methods: Study Subjects; Cerebrospinal Fluid (CSF) and Blood Sample Collection
p75ECD-NAbs的ELISA检测
p75ECD蛋白浓度,包被条件,血浆和CSF稀释倍数,二抗稀释度及显色条件
阅读提示:Materials and Methods: Measurement of Human p75ECD-NAbs, P75ECD, Aβ, and Tau Levels
动物免疫
小鼠品系、性别、年龄,免疫原(p75ECD, Re-p75ECD, PBS)、剂量、佐剂、免疫次数和频率
阅读提示:Materials and Methods: Animals
体外Aβ聚集抑制实验
Aβ浓度、p75ECD浓度、p75ECD-NAbs或mIgG浓度、孵育缓冲液和条件
阅读提示:Materials and Methods: Inhibition of Aβ Aggregation Test
脑组织病理分析
脑切片厚度、染色抗体及浓度、图像定量方法
阅读提示:Materials and Methods: Immunohistochemistry and Quantification
行为学测试
MWM、Y迷宫、旷场的具体测试参数和数据分析方法
阅读提示:Materials and Methods: Behavioral Tests