关于阿尔茨海默病（AD）的研究大多集中在淀粉样蛋白（A）及其积累上，而对A与离子通道之间相互作用的研究相对较少。 发表在《科学报告》上的一项有趣的研究表明，在阿尔茨海默病中，特定类型的电压门控钠通道（n**）与神经元过度激活之间存在很强的关联。 这项研究不仅揭示了n**通路的作用，而且还为潜在的干预措施开辟了一条有希望的途径，这些干预措施可以帮助在早期阶段对抗阿尔茨海默病（AD）。
a 和 n**16. 有什么联系？
在寻找答案的过程中，研究小组将重点转移到电压门控钠通道上。 这些通道与阿尔茨海默病（AD）中海马神经元的过度活跃和癫痫发作频率的增加密切相关。 利用暴露于淀粉样蛋白-1-42（A 1-42）寡聚体（AD的标志）的原始海马神经元，研究小组开始了揭开神经元过度激活之谜的研究之旅。 研究团队使用两种独特的体外实验模型来模拟淀粉样蛋白病理学：一种是通过合成A1-42寡聚体用小鼠海马神经元原代培养物处理24小时，另一种是用TG2576对小鼠海马神经元进行原代培养。 这种原代培养物能够内源性产生肽 A1-42 并随着时间的推移在培养物中积累。 他们还使用钠通道阻滞剂枸橼酸河豚毒素 （TTX） （T-550） 来中断来自内源性 N** 的电流。
将海马神经元暴露于 A1-42 后，使用抗 N**16 （SCN8A） 抗体 （ASC-009） 在 Western 上印迹。 实验结果表明，这些A1-42低聚物在24 h后开始积累，并选择性地增加n**16个通道的表达和活性（见图1）。 研究小组还使用了抗SCN1A（n**1）。1） 抗体 （ASC-001） 和抗 SCA2A （N**1.）2） 抗体 （ASC-002） 研究这些蛋白在 A1-42 存在下的表达。他们观察到 n**16 选择性上调在膜去极化和尖峰频率升高中起关键作用，这是神经元死亡的主要原因。
为了验证他们的发现，研究小组选择了TG2576小鼠胚胎作为小鼠模型来研究阿尔茨海默病。 研究人员观察到，从这些小鼠中提取的海马神经元表现出n**16 个通道上调，但至 n**11 和 n**1对2个通道没有显著影响，而尖峰频率、膜去极化和电流密度也呈上升趋势。
这些研究如下：a1-42 寡聚体和 n**1在 6 个通道之间建立了关键链接，在海马神经元过度激活的情况下巩固了通道的功能。
当暴露于原代培养的海马神经元中的 A1-42 时，n**16. 蛋白质的活性和表达水平将选择性上调。
图1在 10-12div 暴露于 A1-42 对原代海马神经元中 Na+ 电流的影响。 （a） 在控制条件下，以及在 0暴露于 1 m、1 m 和 5 m A 1-42 24 小时后，记录了原代海马神经元中 Na+ 电流的代表性轨迹。 （b） 在控制条件下，以及在 0在 1 m、1 m、5 mA 1-42 和 5 m A 42-1 作用 24 小时后，原代海马神经元在 -20 mV 处记录的 NA+ 电流密度的归一化 42-1。 在条形图上注明用于每个实验条件的细胞数，数值表示为 3 个独立实验的平均百分比 SEM。 与对照组相比，*p 005；与对照组相比，*p 0001；与 0 相比1μm，^p＜0.05；与 0 相比1 和 1 m，p 0001。（c） 原代海马神经元在控制条件下以及在 5 M A 1-42 下作用 1 小时、12 小时、24 小时和 48 小时后记录的 -20 mV 下 NA+ 电流密度的归一化。 在条形图上注明了每个实验条件下使用的细胞数，这些值表示为 3 个独立实验的平均 SEM 的百分比。 与对照组相比，**p < 0001；与 1 小时相比，p < 0001；与 1 小时和 12 小时相比，p < 0001；与 24 小时相比，p < 0001。（d）在对照组条件下和5 M A 1-42（24小时）后以无间隙模式记录的初级海马神经元的代表性镀层图。 （e） a1-42 对照条件下和 5 M a 1-42 （24 h） 后原代海马神经元尖峰频率影响的定量分析。 用于每个实验条件的细胞数在条形图上注明，这些值表示为 3 个独立实验的平均百分比 SEM。 与对照组相比，**p < 0001。（f） 原代海马神经元在对照条件下和 5 M a 1-42 （24 h） 后对膜电位影响的定量分析。 用于每个实验条件的细胞数在条形图上注明，这些值表示为 3 个独立实验的平均百分比 SEM。 与对照组相比，**p < 0001。摘自 Ciccone， R et al. sci rep9, 13592 (2019)。
n**1.6 表情和沉默。
然而，1-42 与 n**1 相同6 该关联已被揭示，研究团队对其作用机制进行了深入的作用，并研究了 n**1在 A1-42 诱导的神经元兴奋性中发挥 6 种作用。 为了实现这一点，他们采用了 n**1处理 6 个 siRNA 和茴香霉素，试图逆转电生理变化。
这两种技术都显着降低了TG2576小鼠海马体中的Na+电流，有效地抑制了电生理学的变化（例如，增加尖峰频率和膜去极化），甚至降低了自发动作电位的幅度和频率。
为了深入了解小鼠模型中的表达，研究小组使用了抗n**16 通道 （ASC-009） 和抗微管相关蛋白 （MAP2） 到双标记组织神经元。 在这里，他们观察到N**1被发现优于WT神经元（图2A-C）。6 WT海马神经元的神经髓质和体节部分显示点状染色（图2A），而TG2576海马神经元（图2A，D-F）切片中髓周染色明显。 他们还观察到，aniticin成功地逆转了TG2576海马神经元中的N**16 免疫活性升高（见图2Ag-I）。
这些结果证实了 n**16 通道在 a1-42 触发的神经元过度激活过程中具有特定作用。
茴香霉素治疗可降低TG2576海马神经元中的n**16.免疫反应的生长。
在图 2 中在 12 div 时，TG2576 原代海马神经元用异霉素 n**1 处理6.蛋白质表达的免疫细胞化学分析（抗n**1。6（scn8a）#asc-009）。（A） 免疫荧光共聚焦图像，显示 wt（a-c） 和 tg2576 原代海马神经元在没有 （d-f） 或有 （g-i） aniticin n**1 的情况下分布 6（绿色）和 MAP2（红色）。 A-I比例尺：20 m。 （B）定量分析：WT和TG2576原代海马神经元在心室n**1中存在和不存在茴香霉素6个积极点。 标尺：5 m。 数据以 3 个独立实验中每组 20 个细胞的平均 SEM 表示。 与 WT 相比，**p 001；与TG2576相比，p的值为0001。摘自 Ciccone， R et al. sci rep9, 13592 (2019)。
解开谜团。 随着谜题的逐步完成，研究小组开始探索寡聚体a1-42如何增强海马神经元中的n**16 的活跃。 他们观察到，由于 A1-42 寡聚体和细胞内积累，n**16.蛋白表达和功能活性、选择性均有所提高。 有趣的是，在TG2576海马神经元中也观察到这种上调，这进一步加强了A1-42和N**1之间的关系6通道互连。
尽管有很多关于 A1-42 寡聚物如何增强 N**1 的讨论6活性的具体机制尚不清楚，但研究人员推测，它可能涉及基因转录的改变、蛋白质降解的减少或A1-42与其他蛋白质（如淀粉样蛋白前体蛋白（APP））的相互作用，这可能会影响N**16个通道被转移到细胞膜的位置。
关于 n**16 和未解之谜 AD。
尽管研究领域充满好奇心，但仍有未解之谜和挑战需要解决。 研究小组提出了令人信服的证据，表明 n**16 与阿尔茨海默病 （AD） 背景下神经元的过度兴奋性有关。 尽管如此，A1-42 低聚物会增加 n**16.活动的作用机理尚不清楚。 了解这些机制对于靶向**药物的开发至关重要。
1-42 寡聚物与负责蛋白质降解的泛素系统之间的相互作用是一个引人注目的话题。 观察表明，A1-42 寡聚体能够破坏泛素系统，从而减少阿尔茨海默病 （AD） 小鼠模型中的蛋白质降解。 这种不平衡是否会导致 n**1上调6？ 深入研究**A 1-42和泛素系统之间的复杂关系可能会揭示更多**靶标。
虽然本研究主要集中在 n**16在神经元过度激活中起作用，但其潜在影响可能更广泛。 随着我们对阿尔茨海默病 （AD） 复杂性的了解越来越多，**n**16 它是否有助于突触功能障碍、神经炎症和其他相关疾病的发展变得至关重要。 这些知识有可能为干预措施提供全新的途径。
n**1.6：一个重要的新角色。
这项研究不仅揭示了 n**16通道在阿尔茨海默病（AD）疾病中的功能也为我们提供了可能的方法。 从理论上讲，研究人员能够靶向 n**1在阿尔茨海默病 （AD） 的早期阶段，上调和激活 6 个通道以对抗海马体的过度兴奋和随后的认知障碍。
值得强调的是，将这些发现应用于临床实践是一项具有挑战性的任务。 开发特定靶点 n**16 药物在避免脱靶效应的同时，一直是全世界药物开发科学家一直在努力解决的问题，其潜在益处是巨大的。
这项研究的意义远远超出了阿尔茨海默病（AD）。 过度兴奋和神经元网络紊乱也是其他神经系统疾病（如癫痫）的特征。 了解有关 n**1 的更多信息6 这些疾病的作用可能对神经科学产生更深远的影响。
综上所述，这项研究使我们离了解阿尔茨海默病（AD）中大脑的复杂运作更近了一步。 科学家们通过揭示 n**1 来完成这项工作6 寡聚体 1-42 在神经元过活中的核心作用为未来提供了一个有希望的靶点。 尽管仍有大量的研究工作要做，但这些新发现为阿尔茨海默病（AD）和其他神经系统相关疾病提供了新的方向，并确保了离子通道在研究中的中心地位。
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相关文献： ciccone r, franco c, piccialli i, boscia f, casamassa a, de rosa v, cepparulo p, cataldi m, annunziato l, pannaccione a. amyloid β-induced upregulation of n**1.6 underlies neuronal hyperactivity in tg2576 alzheimer's disease mouse model. sci rep. 2019 sep 19;9(1):13592. doi: 10.1038/s41598-019-50018-1. pmid: 31537873; pmcid: pmc6753212.