阿爾茨海默症（AD）是一種常見的老年痴呆型別疾病，主要的病理特徵包括β澱粉樣蛋白沉積形成的斑塊、tau蛋白過度磷酸化形成的神經元纖維纏結等。以往的體外實驗表明，β澱粉樣蛋白的產生與星形膠質細胞中的載脂蛋白e有關，但其產生的內源性調控過程目前尚不清楚。
近日，美國斯克裡普斯研究所的科學家利用超解析度成像的先進顯微鏡技術展開了相關研究，發現β澱粉樣蛋白在神經元中的積累受到膽固醇合成以及來自星形膠質細胞的載脂蛋白e轉運的緊密調控。相關研究結果以“Regulation of beta-amyloid production in neurons by astrocyte-derived cholesterol”為題發表在《PNAS》上。
（文獻DOI：https://doi.org/10.1073/pnas.2102191118）
AD患者大腦中膽固醇含量很高，研究人員預測星形膠質細胞中膽固醇的衰減會降低體內形成的β澱粉樣蛋白的濃度。為了驗證這一假說，他們建立了“3xTg-AD”小鼠模型，這些經過基因改造的小鼠腦內產生了大量的β澱粉樣蛋白。當星形膠質細胞 SREBP2（膽固醇調節元件結合蛋白抗體）缺失時，即膽固醇含量較低時，sapp-α的產生量增加，在不改變澱粉樣前體蛋白（APP）總量的情況下穩定地減少了β澱粉樣蛋白的產生，並且也阻止了tau磷酸化；而如果SREBP2水平增高，即膽固醇含量較高時，載脂蛋白e將前體蛋白APP轉移到 β 和 γ 分泌酶中，進而產生β澱粉樣蛋白。
這些實驗資料證明，星形膠質細胞膽固醇合成的靶向缺失顯著地減少了AD小鼠模型中β澱粉樣蛋白的沉積和tau蛋白磷酸化。研究表明當膽固醇含量較低時，載脂蛋白e會促進前體蛋白APP與α分泌酶的作用，產生較多的sAPP-α；當膽固醇含量較高時，載脂蛋白e將前體蛋白APP轉移到 β 和 γ 分泌酶中，進而產生β澱粉樣蛋白。
研究人員的實驗證明星形膠質細胞是β澱粉樣蛋白積累的關鍵調節器，膽固醇的增加促使APP與脂簇中β-和γ-分泌酶反應進而加速β澱粉樣蛋白的累積，而β澱粉樣蛋白的累積又進一步加速了β澱粉樣蛋白斑塊的沉積。該研究為了解膽固醇對β澱粉樣蛋白的調控及其與阿爾茨海默症（AD）的相關性提供了分子背景，既有助於對阿爾茨海默症的理解，也為膽固醇相關基因作為其風險因素的作用提供瞭解釋。揭示膽固醇對β澱粉樣蛋白的調控機制，或許可能為阿爾茨海默症的預防以及治療帶來新機遇！
