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Flotillin:一种针对阿尔茨海默症的有前途的生物标志物

已有 1714 次阅读 2022-8-19 16:09 |个人分类:学术软文|系统分类:论文交流

文章导读

阿尔茨海默病 (Alzheimer's Disease, AD) 的病理特征是细胞外老年斑中 β-淀粉样蛋白的积累,以及主要由 tau 蛋白组成的细胞内神经纤维缠结 (Neurofibrillary Tangles, NFTs)。尽管现有的生物标志物 (比如脂筏、脑脊液 (Cerebrospinal Fluid, CSF) 中 A42 水平降低和磷酸化 tau 蛋白水平升高等) 可以在症前相对可靠的检测阿尔兹海默症,但是它们在侵入性、成本和可用性方面都有很大的局限性,比如需要对患者进行侵入性操作,对技术人员专业性要求较高、成本较高等。因此,开发出检测灵敏度高、特异性强、易于获取的生物标志物十分迫切。


来自雅典国立与卡珀得斯兰大学的 Efthalia Angelopoulou 博士及其团队在 Journal of Personalized Medicine (JPM期刊发表了题为“Flotillin: A Promising Biomarker for Alzheimer's Disease”的文章。该文章指出 Flotillins 是位于细胞内和细胞外囊泡脂筏中的疏水蛋白,主要参与信号转导和膜-蛋白相互作用,且越来越多的证据强调了 Flotillins 在 AD 发病机制中的新影响。本文总结并讨论了 Flotillins 作为阿尔兹海默症潜在生物标志物的用途以及可能的局限性,希望能为相关领域学者提供新的思路和参考,欢迎阅读。


研究内容

本文首先介绍了内吞途径和外泌体释放通过影响 β-淀粉样蛋白的病理学、tau 相关机制和 β-淀粉样蛋白介导的神经毒性在 AD 发病机制中发挥作用,其次重点介绍了 Flotillin 在 AD 发病机制中的作用。

●人体研究

人体研究已经证明 Flotillin 在 AD 患者大脑神经元内的积累,可能会在神经元内含体通路中起关键作用。此外,据报道,与同年龄段的神经系统健康的人群相比,迟发性 AD 患者的脑脊液和血浆中分离的 Flotillin 细胞外囊泡载在其表面有增加的 β-淀粉样蛋白。

●体内模型研究

除了人体研究,以小鼠为对象的临床前研究表明,flotillin-1 存在于表达人类突变 APP 和 presenilin-1 的转基因小鼠的杏仁核、海马和等皮层神经元的内体中,通过敲除 flotillin-1 基因、运动、中药复方益智健脑颗粒等下调 flotillin-1 水平,来减弱 β-淀粉样蛋白的产生,从而进一步强调 Flotillins 水平在阿尔兹海默症发病机制中的重要意义。

●体外研究

此外,也有越来越多的体外证据在分子水平上研究 Flotillins 的作用:

(1) flotillin-1 被证明与 APP 的细胞内结构域 (AICD) 直接相互作用;

(2) flotillin-1 被证明可以稳定 LGI3,而 LGI3/Flo1 复合物的下调通过破坏外泌体的形成直接影响 APP 跟踪;

(3) flotillin-1 能够直接与 BACE1 细胞质结构域中的二亮氨酸基序相互作用;

(4) Flotillins 在 BACE1 的跟踪和表达中起主要作用,从而影响 APP 裂解等。

临床证据

临床证据表明,Flotillins 作为外泌体主要成分之一,容易测量、不需要专业设备,因此可作为阿尔兹海默症生物标志物的替代单分子。

总之,Flotillins 通过影响 APP 内吞作用和加工、Ca2+ 稳态、线粒体功能障碍、神经元凋亡、β-淀粉样蛋白诱导的神经毒性和 β-淀粉样蛋白的朊病毒样传播,在阿尔兹海默症发病机制中发挥新的作用。


结果讨论

虽然越来越多的证据表明 Flotillins 是阿尔兹海默病有效的生物标志物,但其前景也存在一定的挑战。比如所有细胞类型普遍表达 Flotillins。有研究表明,来自严重创伤性脑损伤早期患者的 CSF 样本的外泌体中富含 flotillins-1,并且 CSF 外泌体突触核蛋白的水平已显示可区分与认知障碍相关的多种疾病。所以 Flotillins 在阿尔兹海默症检测中的特异性十分重要。

总的来说,作为一种在阿尔兹海默症诊断中的新兴的生物标志物,Flotillin 可以作为单一的诊断标志物,或用于其他诊断方法的补充,以更有效的对阿尔兹海默症作出诊断。


原文出自 JPM 期刊

Angelopoulou, E.; Paudel, Y.N.; Shaikh, M.F.; Piperi, C. Flotillin: A Promising Biomarker for Alzheimer's Disease. J. Pers. Med. 2020, 10, 20. 


JPM  期刊介绍

主编:David Alan Rizzieri, Novant Health Cancer Institute, USA

期刊涵盖与个性化医疗相关的前沿、创新的临床前和转化科学研究及技术 (如精准医疗、药物基因组学/蛋白质组学、系统生物学、组学关联分析),将个性化医疗的各个方面整合至一个平台上,为学术和临床研究人、生物技术、诊断和制药公司、卫生专业人员、监管和伦理专家以及政府和监管当局提供论坛。

2021 Impact Factor:3.508

2021 CiteScore:1.8

Time to First Decision:21 Days

Time to Publication:49.7 Days

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