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NEFL通过TSC1-mTOR信号通路参与阿尔茨海默病的进展

吴丽花 阎敏莉 孟恬 贺永胜 刘瑞娜

吴丽花, 阎敏莉, 孟恬, 贺永胜, 刘瑞娜. NEFL通过TSC1-mTOR信号通路参与阿尔茨海默病的进展[J]. 昆明医科大学学报.
引用本文: 吴丽花, 阎敏莉, 孟恬, 贺永胜, 刘瑞娜. NEFL通过TSC1-mTOR信号通路参与阿尔茨海默病的进展[J]. 昆明医科大学学报.
Lihua WU, Minli YAN, Tian MENG, Yongsheng HE, Ruina LIU. NEFL Participates in the Progression of Alzheimer's Disease through the TSC1-mTOR Signaling Pathway[J]. Journal of Kunming Medical University.
Citation: Lihua WU, Minli YAN, Tian MENG, Yongsheng HE, Ruina LIU. NEFL Participates in the Progression of Alzheimer's Disease through the TSC1-mTOR Signaling Pathway[J]. Journal of Kunming Medical University.

NEFL通过TSC1-mTOR信号通路参与阿尔茨海默病的进展

基金项目: 云南省张勇民院士工作站(202305AF150024);云南省新型研发机构培育对象(202304BQ040019)
详细信息
    作者简介:

    吴丽花(1986~),女,山西太原人,医学学士,主管护师,主要从事老年疾病如阿尔茨海默病及福利康养工作

    通讯作者:

    刘瑞娜,E-mail:liuruina0115@163.com

  • 中图分类号: R749.1

NEFL Participates in the Progression of Alzheimer's Disease through the TSC1-mTOR Signaling Pathway

  • 摘要:   目的  探讨NEFL(neurofilament light chain)通过与TSC1(tuberous sclerosis complex 1)相互作用影响阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)进展的潜在机制。  方法  成年雄性SD大鼠构建AD模型,物体识别测试和转棒实验评估各组大鼠的认知和运动功能。β淀粉样蛋白1-42(Amyloid β Peptide 1-42,Aβ1-42)处理神经元细胞共用体建外细胞模型。新物体识别测试和转棒实验评估各组大鼠的认知和运动功能。RT-qPCR检测NEFL和TSC1的表达。Western blot检测NEFL、TSC1、p-TSC1、mTOR、p-mTOR、S6K1、p-S6K1蛋白的表达水平。CCK-8试剂盒检测细胞活力。ELISA试剂盒检测细胞和组织中IL-6、IL-1β、TNF-α、Aβ1-42、p-Tau的含量。生化试剂盒检测细胞和组织中GSH、MDA、SOD、AChE的含量。流式细胞术检测细胞凋亡率。免疫共沉淀实验检测NEFL和TSC1的相互作用。  结果  成功建立了大鼠AD模型。NEFL在AD大鼠海马组织中表达显著上调,TSC1显著下调。敲低NEFL可减轻AD大鼠的认知和运动功能障碍,降低AD大鼠海马组织中炎症反应,减少氧化应激损伤,并抑制p-mTOR和p-S6K1蛋白表达(P < 0.05)。在Aβ1-42诱导的神经元中,NEFL表达显著升高(P < 0.0001),TSC1表达显著降低(P < 0.0001);敲低NEFL后TSC1表达显著升高(P < 0.0001),细胞凋亡率显著降低(P < 0.0001),细胞活力显著恢复(P < 0.0001)。敲低NEFL还可降低Aβ1-42诱导的IL-1β、IL-6和TNF-α水平(P < 0.0001),抑制MDA和AChE水平升高(P < 0.001),并提高GSH和SOD水平(P < 0.01)。与sh-NC组相比,sh-NEFL组p-mTOR和p-S6K1蛋白表达显著下调(P < 0.001)。Co-IP结果显示NEFL与TSC1存在相互作用;敲低NEFL可上调TSC1和p-TSC1蛋白表达(P < 0.01),而过表达TSC1可抑制NEFL蛋白表达(P < 0.05)。敲低TSC1能够逆转敲低NEFL的作用效果。  结论   敲低NEFL不仅能够减轻炎症反应,改善氧化应激状态,还可能通过抑制mTOR/S6K1信号通路发挥神经保护作用。
  • 图  1  NEFL对AD大鼠的影响 ($ \bar x \pm s $,n = 6)

    A:RT-qPCR检测NEFL的表达;B~C:Western blot检测NEFL的表达;D:ELISA试剂盒检测Aβ1-42的含量;E:ELISA试剂盒检测p-Tau的含量;F:新物体识别指数;*P < 0.05;**P < 0.01;****P < 0.0001。

    Figure  1.  Effects of NEFL on AD rats ($ \bar x \pm s $,n = 6)

    图  5  NEFL与TSC1相互作用 ($ \bar x \pm s $,n = 3)

    A:Co-IP实验检测NEFL与TSC1的相互作用;B:Western blot检测NEFL和TSC1蛋白表达;C:Western blot检测TSC1和p-TSC1蛋白表达;D:Co-IP实验检测TSC1与TSC2的相互作用;**P < 0.01;***P < 0.001;****P < 0.0001。

    Figure  5.  Interaction between NEFL and TSC1 ($ \bar x \pm s $,n = 3)

    图  2  敲低NEFL对AD大鼠的影响 ($ \bar x \pm s $,n = 6)

    A~C:ELISA检测TNF-α、IL-1β、IL-6的含量;D~G:生化检测试剂盒检测MDA、GSH、SOD、AChE的含量;H~J:Western blot检测mTOR/S6K1通路相关蛋白的表达;**P < 0.01;***P < 0.001;****P < 0.0001。

    Figure  2.  Effects of NEFL knockdown on AD rats ($ \bar x \pm s $,n = 6)

    图  3  NEFL对Aβ1-42诱导的细胞损伤的影响 ($ \bar x \pm s $,n = 3)

    A~B:RT-qPCR检测NEFL和TSC1的表达;C~F:Western blot检测NEFL、TSC1、p-TSC1的表达;G~H:流式细胞术检测细胞凋亡;I:CCK-8检测细胞活力;**P < 0.01;***P < 0.001;****P < 0.0001。

    Figure  3.  Effects of NEFL on Aβ1-42-induced cellular damage ($ \bar x \pm s $,n = 3)

    图  4  NEFL对Aβ1-42诱导的细胞炎症和mTOR/S6K1通路的影响 ($ \bar x \pm s $,n = 3)

    A~C:ELISA检测TNF-α、IL-1β、IL-6的含量;D~G:生化检测试剂盒检测MDA、GSH、SOD、AChE的含量;H:Western blot检测mTOR/S6K1通路相关蛋白的表达;*P < 0.05;**P < 0.01;***P < 0.001;****P < 0.0001。

    Figure  4.  Effects of NEFL on Aβ1-42-induced cellular inflammation and the mTOR/S6K1 pathway ($ \bar x \pm s $,n = 3)

    图  6  敲低NEFL缓解细胞自噬缺陷

    A~B:免疫荧光染色检测LC3B的表达,40×;C~D:Western blot检测p62蛋白的表达;*P < 0.05;**P < 0.01;****P < 0.0001。

    Figure  6.  NEFL knockdown alleviates cellular autophagy defects

    表  1  引物序列

    Table  1.   Primers sequence

    基因 引物序列(5’-3’) 引物长度(bp)
    NEFL F:CTTACTCCAGCTACTCGGCG
    R:CGGCATGCTTCGATTTCCAG
    F:20
    R:20
    TSC1 F:AACCTGTAGCACACGTCCTG
    R:CGGCTTTGCCCACATATTCG
    F:20
    R:20
    GAPDH F:CCATGGGGAAGGTGAAGGTC
    R:AGTGATGGCATGGACTGTGG
    F:20
    R:20
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  • 收稿日期:  2025-12-09

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