與老年性癡呆相關分泌酶基因的轉錄調控.pdf

1、老年性癡呆(Alzheimer’s Disease，AD)是嚴重危害人民健康的一類神經退行性疾病。導致AD的一個關鍵致病原因是大腦中淀粉樣蛋白(Aβ)的過度產生和堆積。Aβ是由其前體蛋白APP經β-分泌酶(BACE1)和γ-分泌酶依次水解而生成的，因此對于這些參與Aβ產生的分泌酶的研究，包括對于它們在基因表達水平上的調控研究，具有重要意義。腦缺血和中風造成大腦相關區(qū)域缺氧會使AD的發(fā)生率大大增加，但是缺氧損傷導致AD的內在機制還不清楚。

2、在本研究中，我們發(fā)現(xiàn)急性缺氧可以提高BACE1的mRNA水平和蛋白水平，并使得酶活性升高，導致APP C端片段β-CTF和Aβ的產量增加。我們通過序列分析、點突變和膠遷移分析發(fā)現(xiàn)，缺氧時所激活的轉錄因子HIF-1(hypoxia-inducible factor-1)可以結合到BACE1的啟動子上。過表達HIF-1α可以增加BACE1的mRNA水平和蛋白水平，而下調HIF-1α則減少BACE1的水平。缺氧處理不能進一步增強由過表達HIF

3、-1α引起的BACE1表達上調，說明HIF-1α在缺氧誘導的BACE1表達水平上調的過程中起主要作用。最后我們還發(fā)現(xiàn)在HIF-1α條件性敲除小鼠大腦海馬和皮層區(qū)域BACE1蛋白水平顯著減少。以上結果說明BACE1基因的表達受轉錄因子HIF-1的調控，并為腦缺血和中風損傷增加AD發(fā)生率的現(xiàn)象提供了分子機制。此外，我們還克隆了γ-分泌酶組分之一nicastrin基因的啟動子區(qū)，并通過熒光素酶活性分析鑒定了該基因啟動活性所必需的最小啟動子區(qū)。