神经元过度活跃是人类和动物阿尔茨海默氏病的早期主要功能障碍模型,但缺乏有效的神经元过度活跃的抗AD治疗药物。本文定义了ryanodine受体2(RyR2)控制神经元活跃和AD进展的一种前所未知的模式。研究显示,在严重的早发性AD小鼠模(5xFAD)中,减少RyR2开放时间的单个RyR2点突变EQ可以防止神经元过度兴奋、活动过度、记忆力减退、神经元细胞死亡和树突棘丢失。RyR2-EQ突变上调了海马CA1-锥体细胞A型K+电流,这是一种众所周知的在AD中被下调的神经元兴奋性控制。药理上用R-卡维地洛对映体限制RyR2开放时间(但不限制外消旋体卡维地洛的预防和营救)神经元过度活跃,记忆力减退和神经元丢失,甚至在AD晚期也是如此。结果显示即使持续存在β-淀粉样蛋白积累,也可以预防这些与AD相关的缺陷。因此,限制RyR2开放时间可能是针对过度活跃的、非β淀粉样蛋白靶向的抗AD策略。
图中显示的恶性循环被认为引发了Aβ的沉积、神经元的过度活跃、电路的功能障碍以及AD的恶化。
本文从以下几点展开研究:
(1)限制RyR2开放时间可防止AD相关海马CA1的内在过度兴奋性的锥体神经元;
(2)限制RyR2开放时间可上调A型K+CA1锥体神经元的电流;
(3)限制RyR2开放时间可防止体内、体外AD相关CA1锥体神经元的过度活跃;
(4)限制RyR2开放时间可防止AD相关CA1锥体神经元的RyR2功能的增强;
(5)限制RyR2开放时间可防止AD相关记忆力减退和海马LTP缺乏;
(6)R-卡维地洛预防和挽救神经元5xFAD+/小鼠的活动过度和记忆力减退;
(7)限制RyR2开放时间不影响抗体积累但防止神经细胞死亡和树突棘损失。
综上所述:本文主要强调以下四点:
1、限制RyR2开放时间可防止神经元过度活跃以及主要的AD缺陷;
2、限制RyR2开放时间可将A型K+电流上调以限制神经元兴奋性;
3、R-卡维地洛可挽救与AD相关的神经元过度活跃,记忆力减退和细胞死亡;
4、即使在β淀粉样蛋白积累持续不断的情况下也可以防止AD的缺陷。
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