正文
图1.
ALDH2
rs671变异与Aβ病理的相关性
那么,这个基因变异是如何撬动AD病理进程的呢?
谜底指向一种危险的代谢物——
4-HNE(4-羟基-2-壬烯醛)。
研究描绘出一条清晰的分子级联反应:
1. ALDH2活性降低:
rs671变异首先导致关键的解毒酶ALDH2功能减弱。
2. 4-HNE蓄积:
ALDH2失活使得毒性醛类物质4-HNE(4-羟基-2-壬烯醛)在体内大量堆积。
图2. ALDH2活性对Aβ40/42比率的影响
3. 锁定目标蛋白:
研究发现4-HNE,特别是其(
R
)-4-HNE对映体,能够与C99(Aβ前体蛋白的C末端片段)的 Lys53 残基发生席夫碱反应,改变C99的空间结构,使其更倾向于在高尔基体中生成 Aβ40。
这种结构变化可能导致Aβ40生成增加,Aβ42生成减少,从而改变Aβ40/42比例。
正如下图所示,与天然底物相比,4-HNE修饰的底物使Aβ40/42比例升高了1.47倍!
图3.(
R
)−4-HNE通过与C99的Lys53残基发生共价结合来增加Aβ40/42比例
4. 运输助力:
雪上加霜的是,
4-HNE还会驱动APP蛋白更多地滞留在高尔基体,并增强其与分选受体SORL1的相互作用,进一步为Aβ40的“增产”创造条件。
它甚至能促进APP从内质网“逆行”返回高尔基体,为这条有害的生产线持续“供料”。
图4.(
R
)−4-HNE通过席夫碱反应与C99的Lys53残基结合,导致C99的位置发生偏移,进而使Aβ40/42比例增加
更进一步,研究者在APP/PS1小鼠模型中人为抑制Aldh2活性。
他们完美复刻出了上述的理论流程:小鼠大脑中Aβ40水平飙升,Aβ40/42比例显著升高(特定脑区升高1.48-1.83倍,P < 0.05),
为上述分子机制提供了强有力的活体验证。
然而,危害远不止于此。ALDH2功能的缺失,还悄然瓦解了大脑的“清道夫”防线——
小胶质细胞。
研究发现,在BV2小胶质细胞模型中,一旦ALDH2活性被削弱,这些免疫细胞吞噬清除Aβ的能力便急剧下降。
这表明ALDH2活性降低可能通过影响小胶质细胞的功能,加剧Aβ在大脑中的积累和扩散。
更令人忧心的是,
在Aβ斑块周围巡逻并试图将其“围剿”的微胶质细胞数量也明显减少。
这一关键免疫防御功能的崩溃,在接受ALDH2抑制剂治疗的APP/PS1小鼠以及携带rs671变异的AD患者大脑中都得到了印证:斑块周围小胶质细胞聚集不足,伴随着Aβ斑块更肆无忌惮地扩散。
图5. ALDH2活性降低对小胶质细胞功能的影响
小结
综上所述,这些实验结果共同揭示了