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阿尔茨海默症(Alzheimers disease,AD)是与年龄相关的神经退行性疾病,其主要的病理学特征为由β-淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)聚集产生的老年斑(senileplaues,SP)以及由异常磷酸化的tau蛋白组成的神经纤维缠结(neurofibrillarytangles,NFTs)。Aβ是由淀粉样前体蛋白(β-amyloid precursor protein,APP)经过β-分泌酶和γ-分泌酶的依次顺序剪切而产生。大量研究表明脑内Aβ的过度沉积是引发AD的关键因素,而tau蛋白的异常磷酸化也在AD进程中起重要作用。因此,鉴定能够影响Aβ和tau的新基因蛋白并阐明其作用机制是AD研究的重点。 BIN1(bridging integrator1)是近年来通过GWAS研究筛选出的与AD相关的基因,存在多种亚型。但BIN1在细胞和分子水平上参与AD的机制还不清楚。本文研究发现,BIN1在成年小鼠的脑组织中高表达,并在神经元中主要表达亚型1,在小胶质细胞和星形胶质细胞中表达亚型9和10。而在AD小鼠中,BIN1的蛋白表达量明显高于同窝的对照小鼠。 我们进一步研究发现下调BIN1后并不影响APP和APP相关切割酶组分的水平,而且过表达BIN1后也不影响分泌到胞外的Aβ的量。但在神经元和小鼠体内下调BIN1会减少tau蛋白在262位点的丝氨酸的磷酸化水平。此外,我们还发现在Aβ处理后的神经元和小鼠海马区域,BIN1的蛋白表达水平会明显增高,并且下调BIN1能够拮抗因Aβ处理所导致的tau在262位点的磷酸化的升高。当我们在12月龄的AD小鼠和同窝对照小鼠的海马中通过注射AAV病毒来下调BIN1,发现小鼠的动物行为学指标并没有显著的改善。最后,我们发现在Glutamate处理后的神经元和小鼠脑组织中,BIN1的mRNA和蛋白水平明显减少。 综上所述,本文探讨了BIN1在阿尔茨海默症中的机制和功能,发现BIN1可能介导了Aβ的毒性,通过影响tau蛋白在特异性位点的磷酸化水平,从而参与AD发病病程。而在Glutamate导致的兴奋性神经毒性中,BIN1可能有着不同的作用方式。这些结果有利于进一步了解BIN1的生理功能和病理机制,为AD的治疗和预防提供新思路。