阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种进行性神经退行性疾病,主要病理特征包括脑内神经炎性斑块的形成,这些斑块主要由淀粉样β(amyloid-β,Aβ)肽组成。Aβ肽是由淀粉样前体蛋白(Amyloid Precursor Protein, APP)经过一系列蛋白酶解过程产生的。APP不仅在神经元中表达,还存在于外周血细胞和免疫细胞中,特别是在单核吞噬细胞(如单核细胞和巨噬细胞)以及小胶质细胞中。然而,APP在这些免疫细胞中的具体功能尚不完全清楚。
以往的研究表明,单核吞噬细胞在激活和吞噬过程中会释放Aβ肽,提示Aβ肽可能在炎症过程中发挥生理作用。而“N-truncation and pyroglutaminylation enhances the opsonizing capacity of Aβ-peptides and facilitates phagocytosis by macrophages and microglia”旨在探讨不同形式的Aβ肽对吞噬作用的影响,以及它们是否可以作为调理素(opsonin)促进病原体的清除。特别地,该研究还关注了N端截短和焦谷氨酸化修饰的Aβ肽在吞噬过程中的作用。
研究方法
1. 细胞分离与培养:
人外周血单核细胞(PBMCs):通过Ficoll密度梯度离心法从健康供体的血液样本中分离得到。
单核细胞:使用MACS单核细胞分离试剂盒从PBMCs中进一步分离。
巨噬细胞:通过培养单核细胞7天,并添加粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)或巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)进行M1或M2极化。
THP-1细胞:一种人单核细胞系,用于分化为巨噬细胞。
2. Aβ肽包被
使用Anaspec品牌的Aβ(1-40)、Aβ(1-42)、Aβ(2-40)、Aβ(2-42)、Aβ(3p-42)和Aβ(5-42)多肽,通过特定的方法将多肽包被到聚苯乙烯颗粒(PSPs)和大肠杆菌(E. coli)表面。包被后的颗粒和细菌用于后续的吞噬实验。
3. 吞噬作用的量化
通过流式细胞术检测吞噬细胞的平均荧光强度(MFI),以此作为吞噬颗粒数量的指标。实验包括使用不同Aβ肽预处理吞噬细胞,以及使用包被有Aβ肽的颗粒和细菌进行吞噬实验。
4. 细胞表面抗原和细胞因子检测
通过流式细胞术检测巨噬细胞表面抗原(如MSRI、IL-1RI、HLA-DR等)的表达。进一步通过ELISA方法检测细胞培养上清中IL-10和TNF-α的水平。
实验结果
1. Aβ肽促进吞噬作用
溶性Aβ肽:在细胞培养介质中添加可溶性Aβ(2–40)和Aβ(2–42)以及Aβ(1–42)可诱导人单核细胞对聚苯乙烯颗粒(PSPs)的吞噬作用。相比之下,Aβ(1–40)没有显著效果。
包被Aβ肽:用所有测试的Aβ肽预孵育PSPs均可显著增加单核细胞对颗粒的吞噬。其中,N端截短的Aβ(x–42)比Aβ(x–40)更有效地促进吞噬。
如图,Aβ肽通过调理作用促进吞噬作用。将Aβ肽变体以1 ?g/mL的浓度添加到新鲜分离的单核细胞(A)或分化的THP-1巨噬细胞(C)的细胞培养基中。或者,将PSPs(可能是某种颗粒或病原体)预先与Aβ肽变体孵育后,再加入到单核细胞(B)或THP-1巨噬细胞(D)的培养中。通过流式细胞术分析,以吞噬细胞的平均荧光强度(MFI)作为吞噬荧光标记PSPs数量的指标进行定量(黑色条)。通过向培养基中加入5uM的细胞松弛素D来评估颗粒对吞噬细胞的非特异性结合(灰色条)。MFI值以未处理对照细胞的百分比(% of Con)表示。数据代表五个独立实验的平均值±标准差(SD)。
2. Aβ肽的调理素作用
Aβ肽作为调理素,通过增加颗粒和细菌的疏水性,促进其与吞噬细胞的结合,从而增强吞噬作用。特别是N端截短和焦谷氨酸化的Aβ(x–42)效果最为显著。
3. 吞噬过程中的炎症极化
吞噬Aβ肽包被颗粒后,单核细胞表现出促炎表型,包括MSRI表达降低和IL-10分泌减少。这表明Aβ肽可能通过诱导促炎极化,影响吞噬细胞的功能状态。
本研究揭示了Aβ肽在吞噬作用中的复杂角色,特别是N端截短和焦谷氨酸化修饰对其功能的影响。Anaspec品牌的Aβ肽作为高质量的研究试剂,不仅为本研究提供了可靠的工具,也为未来探索Aβ-肽在免疫系统中的功能以及开发相关治疗药物奠定了坚实的基础。未来的研究将进一步揭示Aβ肽在AD病理过程中的具体机制,为开发更有效的治疗策略提供新的思路。
Anaspec作为多肽生产专家,可以提供各种Aβ肽,助力AD病理研究:
微信扫码在线客服