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论文标题:HSPA8 orchestrates SNARE complex assembly to drive extracellular vesicle-mediated spread of p-tau217 in Alzheimer’s disease
发表期刊:Translational Neurodegeneration(IF 19.1)
合作客户:浙江大学医学院附属第一医院 章京、彭国平教授团队
| 基因信息 | HSPA8:热休克蛋白A家族成员8 |
|---|---|
| 实验动物 | 6月龄APP/PS1小鼠 |
| 病毒产品 | AAV-hsyn-GFP-miR30-shHSPA8、AAV-shCTL |
| 注射方式 | 立体定向注射 |
| 注射体积 | 0.1 μL |
| 注射部位 | 海马 |
阿尔茨海默病(AD)患者血浆中游离形式的p-tau217升高,但p-tau217阳性的细胞外囊泡(EVs)比例却降低——这一矛盾现象提示AD中存在EV的异常调控机制。2026年8月,浙江大学医学院附属第一医院章京/彭国平教授团队在Translational Neurodegeneration(IF 19.1)期刊发表题为HSPA8 orchestrates SNARE complex assembly to drive extracellular vesicle-mediated spread of p-tau217 in Alzheimer’s disease的研究论文,揭示了HSPA8在调节多囊泡体(MVBs)介导的EV释放和tau蛋白传播中的作用,并突出了HSPA8作为改变AD进展的有希望的治疗靶点。
研究团队证实了AD患者脑脊液、血浆中游离p-tau217显著高于健康对照,重现“游离p-tau217升高、p-tau217+EV下降”这一矛盾现象。随后构建体外三细胞共培养血脑屏障(BBB)模型,发现经Aβ42处理损伤后的BBB,EV穿过屏障的比例反而更高,提示外周血p-tau217+EV减少并非由于胞外囊泡从中枢向外周的跨血脑屏障转运受损造成。Aβ42处理SH-SY5Y细胞后,细胞内p-tau217发生蓄积;溶酶体降解能力下降,但p-tau217+EV的合成与分泌受损更加突出,提示分泌缺陷是囊泡减少的主因,而非降解异常。此外,Aβ42处理未引起显著的细胞活力下降或细胞毒性,但引发了突触损伤。细胞上清的纳米流式检测证实p-tau217+EV分泌量明显下降。通过分析Aβ42处理的SH-SY5Y细胞中的多个磷酸化位点,证明是特定磷酸化tau亚型的选择性囊泡包装分泌受损,并非总tau表达改变。APP/PS1小鼠体内验证中,12月龄老年AD小鼠血浆游离p-tau217升高,p-tau217+EV比例显著降低;3月龄幼龄小鼠尚无该改变,符合AD年龄依赖性病理特征。结合上述体外、体内实验表明神经元p-tau217+EV合成、分泌能力受损,导致外周p-tau217+EV减少,胞内p-tau217堆积。
研究团队对AD患者脑脊液中免疫捕获的p-tau217+EV开展质谱蛋白质组分析,经GO、KEGG、PPI互作网络筛选得到核心Hub基因。利用tau-T217磷酸化/去磷酸化模拟突变,区分上下游分子,发现包含HSPA8在内的多个基因不受p-tau217磷酸化状态调控,可能起上游调节作用。在这些基因中,HSPA8已被报道调节SNARE复合体功能,其介导囊泡的合成和分泌。研究团队发现Aβ42处理后SH-SY5Y细胞HSPA8蛋白表达上调;人海马空间转录组数据证实AD患者海马HSPA8基因表达同样升高。构建HSPA8 shRNA敲低模型,纳米流式结果显示Aβ42处理会造成p-tau217+EV分泌下降,敲低HSPA8能够显著恢复p-tau217+EV的分泌水平,证实HSPA8负向调控p-tau217+EV释放。机制上的进一步探索发现AD中异常升高的HSPA8通过促进SNAP29-Aβ结合、破坏SNARE复合体组装,导致p-tau217+EV分泌受损。
为进一步研究HSPA8在p-tau217+EV合成/分泌和AD进展中的作用,研究团队将AAV-shHSPA8立体定向注射到6月龄APP/PS1小鼠的海马中,检测发现HSPA8敲低可缓解APP/PS1小鼠的认知缺陷。纳米流式检测小鼠血浆,APP/PS1小鼠p-tau217+EV占比呈下降趋势,海马敲低HSPA8可逆转该下降,恢复血浆p-tau217+EV水平。海马组织免疫荧光结果显示,sh-HSPA8组相较于对照组,Aβ-SNAP29共定位显著减弱,HSPA8-SNAP29共定位回升,在体内重现体外分子机制。这些发现表明,HSPA8抑制不仅改善APP/PS1小鼠的认知功能障碍,而且恢复了p-tau217+EV的合成和分泌。研究基于HSPA8与SNAP29的结合位点,设计合成SNAP29来源25-mer竞争性抑制肽,用于阻断HSPA8介导的Aβ-SNAP29异常相互作用,证实靶向HSPA8的25-mer多肽可竞争性阻断Aβ-SNAP29异常结合,恢复p-tau217+EV分泌,减轻tau病理,改善AD模型小鼠认知缺陷,具备AD干预潜力。
本研究确定HSPA8是神经元分泌p-tau217+EV的关键调控因子,并揭示了其在AD神经元中的异常升高。上调的HSPA8通过改变SNAP29–Aβ相互作用损害SNARE复合体形成,减少p-tau217+EV释放并加重AD病理。靶向HSPA8的治疗可恢复EV分泌并改善认知,为AD干预提供了有前景的新途径。
本文使用:AAV-hsyn 腺相关病毒定制 · 分子克隆 · shRNA