來自中國南京醫(yī)科大學(xué)的吳婷教授和肖明教授團隊最新研究發(fā)現(xiàn)，水通道蛋白4依賴的膠質(zhì)淋巴清除功能是運動延緩阿爾茨海默病小鼠病理進程具有時效性的決定性因素。
隨著人口老齡化進程的加劇，阿爾茨海默病的發(fā)病率逐年增加，但目前尚缺乏有效的阿爾茨海默病治療藥物。因此，探索新型非藥物治療策略以加強阿爾茨海默病的早期預(yù)防顯得尤為重要。已有研究表明，長期規(guī)律運動對阿爾茨海默病的防治具有時效性，但其機制尚不清楚。
近年來的研究發(fā)現(xiàn)腦內(nèi)存在類淋巴系統(tǒng)——膠質(zhì)淋巴系統(tǒng)，其具有清除腦內(nèi)β淀粉樣蛋白等毒性代謝大分子物質(zhì)，維持腦內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的作用。吳婷等的前期研究已發(fā)現(xiàn)特異性表達(dá)于星形膠質(zhì)血管旁突起上的水通道蛋白4是膠質(zhì)淋巴清除的關(guān)鍵功能蛋白，具有延緩阿爾茨海默病模式動物病理進程的作用。
此次實驗擬探索水通道蛋白4調(diào)控的膠質(zhì)淋巴清除功能是否參與運動治療阿爾茨海默病具有時效性這一機制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)3月齡APP/PS1小鼠經(jīng)2個月的自主運動干預(yù)后，其微血管旁水通道蛋白4的表達(dá)極性和膠質(zhì)淋巴清除功能明顯提高，腦內(nèi)β淀粉樣蛋白聚集及其級聯(lián)病理損害顯著減輕。然而，在水通道蛋白4極性和膠質(zhì)淋巴轉(zhuǎn)運功能已明顯損傷的7月齡APP/PS1小鼠，給予自愿性運動干預(yù)并不能改善β淀粉樣蛋白病理損害和認(rèn)知功能障礙。另外，研究還發(fā)現(xiàn)與上述月齡的APP/PS1小鼠相比，水通道蛋白4基因敲除的APP/PS1小鼠表現(xiàn)出更嚴(yán)重的膠質(zhì)淋巴功能損害、β淀粉樣蛋白斑塊沉積和認(rèn)知障礙，且運動干預(yù)對其沒有顯著作用。這進一步證實了水通道蛋白4膠質(zhì)淋巴清除功能是運動延緩阿爾茨海默病發(fā)生的神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)。提示靶向星形膠質(zhì)細(xì)胞水通道蛋白4是運動早期防治阿爾茨海默病的新靶點。
這項成果撰寫的文章發(fā)表在《中國神經(jīng)再生研究（英文版）》雜志2022年9期。
文章摘要：長期規(guī)律運動已被證明可降低阿爾茨海默病的風(fēng)險。作者前期研究已發(fā)現(xiàn)特異性表達(dá)于星形膠質(zhì)血管旁突起上的水通道蛋白4是膠質(zhì)淋巴清除的關(guān)鍵功能蛋白，具有延緩阿爾茨海默病進程的作用。但是水通道蛋白4調(diào)控的膠質(zhì)淋巴清除功能是否參與運動治療阿爾茨海默病具有時效性尚不可知。此次實驗發(fā)現(xiàn)3月齡APP/PS1小鼠進行為期2個月的自主運動后，其大腦Aβ負(fù)荷、神經(jīng)膠質(zhì)激活、血管周圍水通道蛋白4錯誤定位、膠質(zhì)淋巴運輸損傷、突觸蛋白丟失以及學(xué)習(xí)和記憶障礙均明顯減輕；而水通道蛋白4極性和膠質(zhì)淋巴轉(zhuǎn)運功能已明顯損傷的7月齡APP/PS1小鼠經(jīng)2個月的自主運動后上述指標(biāo)沒有明顯變化。與年齡匹配的APP/PS1相比，AQP4基因敲除的APP/PS1小鼠存在更嚴(yán)重的膠質(zhì)淋巴功能損害、Aβ斑塊沉積和認(rèn)知障礙，且運動干預(yù)后無改善。提示水通道蛋白4膠質(zhì)淋巴清除功能是運動延緩阿爾茨海默病發(fā)生的神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)。
文章關(guān)鍵詞：阿爾茨海默病；β淀粉樣蛋白；星形膠質(zhì)細(xì)胞；水通道蛋白4；膠質(zhì)淋巴系統(tǒng)；學(xué)習(xí)記憶；突觸蛋白；轉(zhuǎn)基因小鼠；自主運動
文章來源：LiuY,HuPP,ZhaiS,FengWX,ZhangR,LiQ,MarshallC,XiaoM,WuT(2022)Aquaporin4deficiencyeliminatesthebeneficialeffectsofvoluntaryexerciseinamousemodelofAlzheimer’sdisease.NeuralRegenRes17(9):2079-2088.
