Aβ免疫接种减轻PDAPP鼠的阿尔茨海默病样病理改变
摘要： Aβ在阿尔茨海默病（AD）的神经病理改变中起中心作用，家族性AD与淀粉样蛋白前体（APP）及早老蛋白的基因突变有关。这两种基因的突变均导致由42个氨基酸残基组成的APP降解片段Aβ42增加，而后者是AD的特征性神经系病变之一——老年斑（SP）的主要成分。作者从这个角度出发，研究了Aβ42免疫接种对AD的作用。 对象与方法 实验动物选用PDAPP转基因小鼠。该小鼠过度表达了717位点突变的人APP，在一定时期内逐步产生许多AD的特征性病理改变。Aβ42免疫原的制备：2mgAβ42新鲜冻干粉加0．9ml去离子水，搅拌成相对均匀的悬浮液，每100μl悬浮液加10倍PBS液稀释，37℃孵育过夜。SAP免疫原取自鼠SAP77－85和164－173肽段，结合绵羊抗鼠IgG。定量图像分析系统采用视频150图像分析系统与尼康显微照像显微镜通过CCD视频摄影机相连。统计软件采用Statview software。实验分为两个阶段，第一阶段：观察Aβ42免疫接种对青年的、尚无明显AD样病理改变的PDAPP鼠的作用。选用6周龄PDAPP小鼠，随机分4组：Aβ42、SAP、PBS接种组及未处理组，后两组为对照组。Aβ42和SAP每次注射抗原100μg，各自以1∶1体积比与完全的Freund佐剂乳化作第1次接种，2周内用非完全Freund佐剂作加强免疫，以后每月1次，从15次开始单独用Aβ42或SAP加PBS注射。PBS对照组注射剂量及时间与前两组相同。在13个月时，用免疫组化方法测量Aβ沉积百分比，观察各组中具有中等Aβ沉积的鼠脑切片的淀粉样斑块，轴突营养不良及星形细胞增生。第二阶段：观察Aβ42免疫接种对老年已有明显AD样病理改变的PDAPP鼠的作用。选用11月龄，脑内Aβ沉积范围已达AD确立水平的老年鼠，用与第一阶段相同的方法反复进行Aβ42接种，一半在经4个月处理后于15月龄处死，另一半在经7个月处理后于18月龄处死；对照组用PBS加佐剂注射，同样分成两组，于同样时间点处死。观察Aβ沉积百分比及具体的淀粉样斑块、轴突营养不良、星形细胞增生。 结果 青年组；Aβ42，SAP，PBS及未处理组平均Aβ沉积百分比分别为：0，5．7％，2．22％，2．65％。对照组与Aβ42组相比较有明显差别（P＝0．0005）；SAP组平均效价虽增高，但与对照组相比无显著差异（P＞0．05）。3种AD的典型病理改变：淀粉样斑块，轴突变性及星形细胞增生，在Aβ42组中均显著减少，甚至完全消失。而在对照组及SAP组中均为数众多。老年组：12龄未处理组Aβ沉积百分比为0．28％，而经Aβ42处理7月后的动物该值为0．01％；PBS组则正好相反，Aβ沉积逐步增加，到7月后达4．87％，为未处理时的17倍多。总Aβ的ELISA定量结果：未处理组12月，15月，18月龄，PBS处理组15月，18月龄，Aβ42处理组15月，18月龄时平均值分别为1600，8700，22000；8600，19000；1600，5200。（单位：ng／g湿重）。显示Aβ42组总Aβ显著下降（P＝0．001）；检测Aβ42的水平得到相似的变化结果；而总的APP减少少于10％。同时，Aβ42免疫接种动物的星形细胞增生和轴突营养不良与PBS组相比均明显减轻。部分Aβ42免疫动物脑组织海马部位的Aβ沉积模式发生改变：由条带式转变为点状结构，这些点状结构有一些表现是含有Aβ的细胞，用抗MHC－Ⅱ抗体检测临近组织切片，发现MHC－Ⅱ阳性细胞的分布模式与含有Aβ的细胞相一致。 讨论 用Aβ42免疫接种大大减轻了PDAPP鼠的AD样病理改变，在淀粉样斑块产生前的接种基本上阻断了斑块生成，斑块已产生后的接种则可明显延迟已有病变的发展，并促进其消失。SAP为血清淀粉样P成分，是一种与AD中SP及其它淀粉样蛋白疾病有关的蛋白质，其免疫接种对SP产生并无阻止作用。Aβ42免疫动物脑组织中APP总量减少并不明显，并且Aβ产生本身并未受影响，MHC－Ⅱ阳性细胞推测为小胶质细胞和单核细胞，吞噬了Aβ。 Aβ42免疫接种可产生抗Aβ42抗体，引起单核／小胶质细胞的激活，从而清除了Aβ。因此，免疫疗法可望成为AD的一种新的治疗方法。而以往的研究均认为：AD病人脑组织中存在一种慢性感染状态，补体、细胞因子和急性期蛋白均显著增加，故抗炎治疗有价值。两者究竟孰是孰非，还有待进一步研究证实。（刘蓉摘 王建枝校）
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