Mol Cell Proteomics. |廖文丽| 阿尔兹海默症临床前期的脑脊液中突触蛋白的变化先于神经变性标志物

大家好，本周分享的是发表在Molecular & Cellular Proteomics. 上的一篇关于阿尔兹海默病临床前期生物标志物鉴定的文章，题目是Changes in synaptic proteins precede neurodegeneration markers in preclinical Alzheimer’s disease cerebrospinal fluid，通讯作者是巴塞罗那Hospital de la Santa Creu i Sant Pau的Olivia Belbin。

阿尔兹海默病是一种中枢神经系统变性病，起病隐袭，病程缓慢，其特征性病理改变为β淀粉样蛋白变性和tau蛋白过度磷酸化，以及神经元丢失伴胶质细胞增生等。突触丢失是许多精神和神经疾病的基本过程，如阿尔兹海默病，帕金森病，精神分裂症和抑郁症等。在阿尔兹海默病中突触丢失发生在神经元死亡之前，而且动物模型的实验表明突触是阿尔兹海默病病理蛋白Aβ和tau的靶标。基于脑淀粉样变性和tau介导的神经变性的临床症状和生物标志物的表征，阿尔兹海默病可分为临床前期和临床期一系列阶段。前人的研究表明阿尔兹海默病痴呆阶段脑脊液(CSF)中的神经颗粒蛋白，SNAP-25，突触结合蛋白-1和有早期症状的阶段中的neurexins 1，2和3及神经束蛋白表达水平都升高，但在阿尔兹海默病临床前期的脑脊液中的突触蛋白表达水平并未得到明确的研究。虽然Aβ和tau的标志物是诊断阿尔兹海默病的优异的生物标志物，但是突触变性的标志物对于评估存在患病风险的受试者的疾病程度将是非常有帮助的。

该课题组分为以下四个阶段进行研究，发现阶段：在7个样本池中对60个样本的脑脊液进行蛋白质，肽鉴定；确认阶段：Tier 2 SRM法分析脑脊液中选定的肽及6个人死后组织中所选蛋白质的病理学研究；探索阶段：SRM法分析正常人，阿尔兹海默病临床前期和阿尔兹海默病临床阶段队列(n=80)中选定肽的表达水平；验证阶段：SRM分析独立的正常人队列和阿尔兹海默病临床前期的队列中选定肽的表达水平。

作者结合脑脊液中的鸟枪法蛋白质组学与文献和公共数据库的详尽搜索，确定了251个突触蛋白，并从中选择了22个用于进一步研究，由于选择反应监测（SRM）检测效果不良，放弃了其中12种蛋白，使用Array Tomograpy (AT)法最终证实了9种蛋白质 (Calsyntenin-1, GluR2, GluR4, Neurexin-2A, Neurexin-3A, Neuroligin-2, Syntaxin-1B, Thy-1, Vamp-2) 的特异性表达。使用SRM检测正常对照组，阿尔兹海默病临床前期和临床阶段的受试者脑脊液中的9种突触蛋白和20种肽(n=80)，与对照相比，阿尔兹海默病早期患者 (prodromal) 的8种蛋白质(Calsyntenin-1, GluR2, GluR4, Neurexin-2A, Neurexin-3A, Neuroligin-2, Thy-1, Vamp-2) 的肽升高1.3-1.6倍（p<0.04）（图1 A），在独立队列中(n=60) 7个蛋白质（Calsyntenin-1, GluR4, Neurexin-2A, Neurexin-3A, Neuroligin-2, Syntaxin-1, Thy-1）的表达量在阿尔兹海默病临床前期(stage1)降低0.6-0.8倍（p<0.04）（图1 B），这一发现在第三个队列中（n=38）被验证，7个蛋白质的表达量降低0.7-0.8倍（p<0.05）（图1 C），在一项Cross-cohort分析中，6种突触蛋白（Calsyntenin-1，GluR4，Neurexin-2A，Neurexin-3A，Syntaxin-1B，Thy-1）表达量在阿尔兹海默病临床前期降低了0.8倍（p<0.05）（图1 D）。

因此，该研究确定了一组突触蛋白（Calsyntenin-1，GluR4，Neurexin-2A，Neurexin-3A，Syntaxin-1B，Thy-1），这些蛋白对评估阿尔兹海默病的进展具有临床价值，可以通过LC-MS/MS法检测脑脊液中的蛋白质含量，以评估阿尔兹海默病的患病风险，为将来研究脑脊液中突触蛋白动力学奠定了基础。

文章解读：

文献分享二组-廖文丽

文章引用：

doi：10.1074/mcp.RA118.001290

文章链接:

https://www.mcponline.org/content/18/3/546