APP转基因小鼠脑组织中4.1蛋白的表达及意义

【作者】 李岳美； 刘素芳； 段萍； 韩雪飞； 许燕； 鄢文海； 邢莹；

【机构】 郑州大学干细胞中心； 郑州大学医学院生理学教研室；

【摘要】 目的检测淀粉样前体蛋白（APP）转基因小鼠的脑组织中4.1蛋白家族在基因及蛋白水平的表达特性,探索APP及其代谢物β-淀粉样肽（Aβ）与4.1蛋白家族之间的关系,进一步探讨阿尔茨海默病（AD）的发病机制,为寻找更好防治AD和其他Aβ毒性相关疾病方法奠定理论依据。方法提取APP转基因小鼠鼠尾DNA进行PCR检测,根据是否携带APP基因,将其分为APP转基因阳性鼠（APP⁺）组和APP转基因阴性鼠（APP）组。取10～12月龄APP转基因小鼠脑组织,采用免疫组织化学染色法和刚果红染色检测APP及其代谢毒性产物Aβ_1-42的表达,采用RT-PCR、免疫组织化学及Western-blot技术分别检测海马、皮层及小脑神经细胞中4.1蛋白家族成员的表达。结果免疫组织化学染色显示APP⁺鼠的海马和皮层神经细胞胞浆高表达APP,胞膜及细胞间质高表达Aβ,而APP鼠中APP和Aβ表达阴性;刚果红染色显示APP⁺鼠皮层间质及海马齿状回内可见大小不一的淡红色团块状同质性无定形物质,而APP鼠中不表达。RT-PCR检测4.1N、4.1G、4.1B和4.1R的mRNA在APP转基因鼠的小脑、海马及皮层组织中均有表达,且在APP⁺鼠与APP鼠组的表达无差异。免疫组织化学染色显示APP⁺鼠脑中4.1N主要分布在大脑皮层和海马神经细胞的胞膜、轴突及细胞连接部位,细胞间质内有阳性着色斑块;4.1B主要分布在皮层神经细胞的连接部位,4.1G和4.1R主要分布在皮层和海马神经细胞的胞浆和膜周,4.1B、4.1R和4.1G均在海马齿状回强表达。APP鼠中4.1N、4.1B、4.1R和4.1G的表达量明显低于APP鼠,且未见4.1N阳性着色斑块。Western-blot显示4.1N、4.1G、4.1B和4.1R在APP⁺与APP鼠的小脑、海马和皮层组织中均有表达,APP⁺鼠的表达量明显高于APP鼠。结论 APP转基因阳性鼠与阴性鼠脑组织中4.1蛋白家族在基因表达水平无明显差异,蛋白表达水平在阳性鼠明显高于阴性鼠,提示APP转基因鼠脑内4.1蛋白代谢异常,这种异常可能是APP高表达引起。更多还原