NaV1.6通道或成為阿爾茨海默病治療新靶點(diǎn)

關(guān)于阿爾茨海默?。ˋD）的眾多研究主要集中在淀粉樣蛋白β（Aβ）及其累積的問(wèn)題上，關(guān)于Aβ與離子通道之間相互作用的研究是相對(duì)較少的。在《科學(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）上公布的一項(xiàng)有趣的研究，揭示了一種特定類(lèi)型的電壓門(mén)控鈉通道（NaV）與阿爾茨海默病神經(jīng)元過(guò)度激活之間存在的密切關(guān)聯(lián)。此項(xiàng)研究不僅讓人們對(duì) NaV 通道的作用有了新的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也為潛在的治療干預(yù)措施開(kāi)辟了一條大有可為的途徑，從而有助于對(duì)抗阿爾茨海默?。ˋD）的初期階段。

Aβ與NaV1.6之間有怎樣的聯(lián)系？

在尋找答案的過(guò)程中，研究團(tuán)隊(duì)將他們的研究焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了電壓門(mén)控鈉通道上。這些通道與海馬神經(jīng)元在阿爾茨海默?。ˋD）中的過(guò)度活躍以及癲癇發(fā)作頻率的上升有著密切的關(guān)聯(lián)。研究團(tuán)隊(duì)采用了暴露于淀粉樣蛋白-β1-42（Aβ1-42）寡聚體（AD的標(biāo)志）的原始海馬神經(jīng)元，踏上了揭示神經(jīng)元過(guò)度激活之謎的研究之旅。研究團(tuán)隊(duì)采用了兩種獨(dú)特的體外實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠?lái)模擬淀粉樣病理：一種是通過(guò)合成Aβ1-42寡聚體對(duì)小鼠海馬神經(jīng)元原代培養(yǎng)物進(jìn)行了24小時(shí)的處理，而另一種則是Tg2576小鼠海馬神經(jīng)元原代培養(yǎng)物。這種原代培養(yǎng)物能夠內(nèi)源性地產(chǎn)生Aβ1-42肽，并隨著時(shí)間的推移在培養(yǎng)物中不斷累積。他們還采用了鈉通道阻斷劑檸檬酸河豚毒素（TTX）（#T-550）來(lái)中斷來(lái)自?xún)?nèi)源性NaV電流。

在將海馬神經(jīng)元暴露于Aβ1-42之后，用抗NaV1.6（SCN8A）抗體（#ASC-009）進(jìn)行了Western印跡實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這些Aβ1-42寡聚體在24小時(shí)后開(kāi)始積累，并有選擇性地增加了NaV1.6通道的表達(dá)和活性。研究團(tuán)隊(duì)還用了抗SCN1A（NaV1.1）抗體（#ASC-001）和抗SCA2A（NaV1.2）抗體（#ASC-002）來(lái)研究這些蛋白質(zhì)在Aβ1-42作用下的表達(dá)情況。他們觀察到，NaV1.6的選擇性上調(diào)在膜的去極化和尖峰頻率的上升中扮演了關(guān)鍵角色，而這種尖峰頻率的上升正是導(dǎo)致神經(jīng)元死亡的主要原因。

為了驗(yàn)證他們的研究成果，研究團(tuán)隊(duì)選擇了Tg2576小鼠胚胎作為研究阿爾茨海默病的小鼠模型。研究人員觀察到，從這些小鼠體內(nèi)提取的海馬神經(jīng)元表現(xiàn)出NaV1.6通道的選擇性上調(diào)，但對(duì)NaV1.1和NaV1.2通道并無(wú)明顯影響，與此同時(shí)，尖峰頻率、膜去極化和電流密度也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

這些研究成果為Aβ1-42寡聚體與NaV1.6通道之間建立了關(guān)鍵的聯(lián)系，鞏固了該通道在海馬神經(jīng)元過(guò)度激活時(shí)的功能。

當(dāng)暴露于Aβ1-42時(shí)，原代培養(yǎng)海馬神經(jīng)元中NaV1.6蛋白的活性和表達(dá)水平會(huì)選擇性上調(diào)。

NaV1.6 的表達(dá)與沉默

鑒于Aβ1-42與NaV1.6之間的關(guān)聯(lián)已經(jīng)被揭示，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行了深入演技，并研究了NaV1.6在Aβ1-42誘導(dǎo)的神經(jīng)元興奮性中所起的作用。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他們采用了NaV1.6 siRNA和茴香霉素進(jìn)行處理，試圖逆轉(zhuǎn)電生理學(xué)上的變化。

這兩種技術(shù)都地減少了Tg2576小鼠海馬區(qū)域的Na+電流，有效地抑制了電生理學(xué)的變動(dòng)（如尖峰頻率和膜去極化的增加），甚至降低了自發(fā)動(dòng)作電位的振幅和頻率。

為了深入了解小鼠模型中的表達(dá)情況，研究團(tuán)隊(duì)采用了抗NaV1.6通道（#ASC-009）和抗微管相關(guān)蛋白（MAP2）來(lái)對(duì)組織神經(jīng)元進(jìn)行雙重標(biāo)記。在此，他們觀察到，與WT神經(jīng)元 a-c）相比，NaV1.6在WT海馬神經(jīng)元的神經(jīng)髓質(zhì)和體節(jié)部分呈點(diǎn)狀染色，而在Tg2576海馬神經(jīng)元部分則呈明顯的髓周染色特征。他們還觀察到，茴香霉素成功地逆轉(zhuǎn)了Tg2576海馬神經(jīng)元中NaV1.6免疫活性的上升。

這些結(jié)果證實(shí)NaV1.6通道在Aβ1-42-觸發(fā)的神經(jīng)元過(guò)度激活過(guò)程中具有特定的作用。

茴香霉素處理可降低Tg2576海馬神經(jīng)元中NaV1.6免疫反應(yīng)的增長(zhǎng)。

解開(kāi)謎團(tuán)

隨著拼圖的逐步完成，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)始探索Aβ1-42寡聚體是如何增強(qiáng)海馬神經(jīng)元中NaV1.6的活性的。他們觀察到，由于Aβ1-42低聚物和細(xì)胞內(nèi)的累積，NaV1.6蛋白表達(dá)和功能活性選擇性都有所提升。有趣的是，在Tg2576海馬神經(jīng)元里也觀察到了這種上調(diào)，這進(jìn)一步加強(qiáng)了Aβ1-42與NaV1.6通道的相互聯(lián)系。

盡管關(guān)于Aβ1-42低聚物如何增強(qiáng)NaV1.6活性的具體機(jī)制尚不明確，但研究人員猜測(cè)，這可能涉及到基因轉(zhuǎn)錄的改變、蛋白質(zhì)降解的減少或Aβ1-42與淀粉樣前體蛋白（APP）等其他蛋白的相互作用，后者可能會(huì)影響NaV1.6通道向細(xì)胞膜的位置轉(zhuǎn)移。

關(guān)于NaV1.6和AD的未解之謎

盡管研究的前景令人充滿(mǎn)好奇，但仍存在未解之謎和需要解決的挑戰(zhàn)。研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)呈現(xiàn)了令人信服的證據(jù)，這些證據(jù)表明NaV1.6與阿爾茨海默?。ˋD）背景下神經(jīng)元的過(guò)度興奮有關(guān)。盡管如此，Aβ1-42低聚物提高NaV1.6活性的作用機(jī)制依然未知。了解這些機(jī)制對(duì)于開(kāi)發(fā)靶向治療藥物至關(guān)重要。

Aβ1-42寡聚體與負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)降解的泛素系統(tǒng)之間的交互作用是一個(gè)引人注目的議題。觀察結(jié)果顯示，Aβ1-42寡聚體能夠破壞泛素系統(tǒng)，從而導(dǎo)致阿爾茨海默病（AD）小鼠模型中蛋白質(zhì)的降解減少。這種失調(diào)是否會(huì)導(dǎo)致NaV1.6的上調(diào)？深入探討Aβ1-42與泛素系統(tǒng)間的紛繁復(fù)雜的聯(lián)系，有可能揭示出更多的治療靶點(diǎn)。

盡管這項(xiàng)研究主要關(guān)注NaV1.6在神經(jīng)元過(guò)度激活中的作用，但其潛在的影響范圍可能更為廣泛。隨著我們對(duì)阿爾茨海默病（AD）復(fù)雜性進(jìn)一步了解，探究NaV1.6是否對(duì)突觸功能障礙、神經(jīng)炎癥以及其他相關(guān)疾病的發(fā)生有所助益變得尤為關(guān)鍵。這些知識(shí)有可能為干預(yù)措施提供全新的路徑。

NaV1.6：一個(gè)重要的新角色

這項(xiàng)研究不僅揭示了NaV1.6通道在阿爾茨海默?。ˋD）疾病中的功能，同時(shí)也為我們提供了可能的治療方法。研究人員理論上能夠通過(guò)靶向NaV1.6通道的上調(diào)和激活，來(lái)對(duì)抗阿爾茨海默?。ˋD）早期階段海馬的過(guò)度興奮和隨后出現(xiàn)的認(rèn)知障礙。

值得強(qiáng)調(diào)的是，把這些研究成果應(yīng)用到臨床實(shí)踐中是一項(xiàng)充滿(mǎn)挑戰(zhàn)的工作。研發(fā)特異性靶向 NaV1.6 的藥物，同時(shí)避免脫靶效應(yīng)，一直是全球藥物藥物研發(fā)科學(xué)家努力解決的問(wèn)題在，其所能帶來(lái)的潛在收益是非常龐大的。

這項(xiàng)研究的意義遠(yuǎn)不止于阿爾茨海默?。ˋD）。過(guò)度興奮和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)紊亂也是癲癇等其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的特征。深入了解NaV1.6在這類(lèi)疾病中的角色，可能會(huì)為神經(jīng)科學(xué)帶來(lái)更為深遠(yuǎn)的影響。

綜合來(lái)看，這項(xiàng)研究讓我們離了解阿爾茨海默?。ˋD）大腦的復(fù)雜運(yùn)作更近了一步?？茖W(xué)家們通過(guò)揭示NaV1.6在Aβ1-42寡聚體引發(fā)的神經(jīng)元過(guò)度激活中的核心角色，為未來(lái)的治療提供了一個(gè)很有希望的靶點(diǎn)。盡管仍有大量的研究工作待完成，但這些新的發(fā)現(xiàn)為治療阿爾茨海默?。ˋD）和其他神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病提供了新的方向，并確保了離子通道在研究中的核心地位。

Alomone是來(lái)自以色列的離子通道專(zhuān)家，提供與離子通道和膜蛋白（TRP通道、鈉/鉀/鈣通道、水通道、GPCRs）相關(guān)的抗體、拮抗劑/激動(dòng)劑（小分子化合物和毒素）、神經(jīng)生長(zhǎng)因子等。