杭州醫學院趙霞/梁廣研究團隊揭示重塑小膠質細胞功能的新策略

在阿爾茨海默病（老年癡呆）患者的大腦里，本來負責“打掃衛生”的免疫細胞（小膠質細胞）會“發瘋”，不但不清垃圾，反而亂放“炎癥炸彈”，傷害神經元。

基于此，杭州醫學院趙霞、梁廣研究團隊在《Acta Pharmaceutica Sinica B》雜志發表了“YOD1 regulates microglial homeostasis by deubiquitinating MYH9 to promote the pathogenesis of Alzheimer’s disease”揭示了YOD1 通過去泛素化 MYH9 調節小膠質細胞穩態以促進阿爾茨海默病的發病機制。

在AD中，小膠質細胞長期激活會引發神經炎癥、突觸損傷和認知障礙。作者通過RNA測序發現去泛素化酶YOD1在其中起關鍵調控作用。敲除YOD1可顯著改善小膠質細胞的遷移、吞噬功能并抑制過度炎癥，從而緩解AD小鼠的認知缺陷。YOD1與肌球蛋白重鏈9（MYH9）結合，通過去除其K48連接的泛素鏈，穩定MYH9蛋白，進而驅動小膠質細胞向促炎狀態極化。該研究揭示了YOD1-MYH9軸是調控小膠質細胞穩態和AD進展的關鍵通路，為靶向小膠質細胞治療AD提供了新策略。

圖一 YOD1在AD模型的大腦中表達上調

研究人員通過對Aβ刺激的小膠質細胞進行RNA測序，發現多個去泛素化酶基因異常上調，其中YOD1的升高最為顯著。后續qPCR和Western blot實驗證實：在Aβ處理的BV2小膠質細胞中，YOD1表達隨Aβ濃度增加而上升；在兩種AD小鼠模型（Aβ灌注和3×Tg）的海馬組織中，YOD1蛋白水平也明顯升高。

免疫熒光染色進一步顯示，YOD1在激活的小膠質細胞和AD模型腦組織中高表達。

這些結果表明：YOD1在AD中被特異性激活，可能參與疾病進程。。

圖二 海馬注射小膠質細胞AAV-YOD1改善了3×Tg小鼠的認知缺陷

為探究YOD1在AD中的作用，作者將小膠質細胞特異性YOD1敲低的AAV病毒精準注射到野生型和3×Tg AD模型小鼠的海馬區（雙點注射以確保全覆蓋）。熒光成像和IBA1/YOD1共染證實：病毒高效表達且小膠質細胞中YOD1被成功敲低。

三周后，行為學測試顯示：

在Morris水迷宮（）中，YOD1敲低的3×Tg小鼠找到平臺更快，撤去平臺后更頻繁穿越原平臺位置，并在目標象限停留時間更長；

在新物體識別實驗（）中，它們更主動探索新物體，接觸新物體的次數更多、時間更長、潛伏期更短。

這些結果表明：特異性敲低小膠質細胞中的YOD1，能顯著改善AD模型小鼠的學習與記憶能力，有效緩解認知障礙。

圖三 YOD1敲除改善了Ab灌注模型小鼠的認知障礙

為深入探究YOD1在AD中的作用，作者利用基因編輯技術構建了YOD1全身敲除小鼠，并通過qPCR和Western blot驗證其基因型。隨后，通過腦立體定位向小鼠海馬注射Aβ42建立急性神經炎癥與認知損傷模型（野生型對照組注射等量溶劑）。

建模兩周后的行為學評估顯示：

在Morris水迷宮中，Aβ注射小鼠學習能力明顯受損（逃避潛伏期延長），而YOD1敲除小鼠的學習和記憶顯著改善:不僅找到平臺更快，撤去平臺后在目標象限停留更久、穿越原平臺次數更多；

在新物體識別實驗中，YOD1敲除小鼠對新物體表現出更強的好奇心和識別能力：探索新物體的次數更多、接觸時間更長、反應更迅速。

這些結果與3×Tg AD模型中的發現高度一致，進一步證實：缺失YOD1可有效緩解Aβ誘導的認知障礙，凸顯YOD1作為AD治療靶點的潛力。

總結

作者證明YOD1去泛素化MYH9，增強MYH9穩定性并調節小膠質細胞的遷移、吞噬和炎癥調節功能。這些發現加深了對去泛素化酶在小膠質細胞中作用的理解，并為靶向YOD1治療AD提供了依據。

文章來源：

https://doi.org/10.1016/j.apsb.2024.11.020

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