알츠하이머병 연구를 위한 인간 베타-아밀로이드(1-42) 단백질(Aβ1-42)

Aβ1-42는 β- 및 γ-세크레타제에 의한 아밀로이드 전구체 단백질(APP)의 절단으로부터 유래되는 42개 아미노산의 펩타이드 단편이다.Aβ1-42는 인지 장애 및 기억 상실을 특징으로 하는 신경퇴행성 장애인 알츠하이머병 환자의 뇌에 축적되는 아밀로이드 플라크의 주요 구성 요소 중 하나입니다.Aβ 1-42는 다음과 같은 생물학 및 생물의학 연구에서 다양한 기능과 응용을 갖는 것으로 나타났습니다.

1.신경독성: Aβ1-42는 신경막, 수용체 및 시냅스에 결합하여 기능을 방해할 수 있는 가용성 올리고머를 형성할 수 있습니다.이러한 올리고머는 또한 뉴런에서 산화 스트레스, 염증 및 세포사멸을 유도하여 시냅스 손실과 뉴런 사망을 초래할 수 있습니다.Aβ 1-42 올리고머는 뇌에서 가장 풍부한 형태의 Aβ인 Aβ 1-40과 같은 다른 형태의 Aβ보다 더 신경독성이 있는 것으로 간주됩니다.Aβ1-42 올리고머는 또한 프리온과 유사하게 세포에서 세포로 전파될 수 있고 알츠하이머병에서 신경원섬유 엉킴을 형성하는 타우와 같은 다른 단백질의 잘못된 접힘 및 응집을 유발할 수 있는 것으로 생각됩니다.

Aβ 1-42는 가장 높은 신경독성을 갖는 Aβ 이소형으로 널리 간주됩니다.여러 실험 연구에서는 다양한 방법과 모델을 사용하여 Aβ1-42의 신경독성을 입증했습니다.예를 들어, Lesné et al.(Brain, 2013)은 Aβ 단량체의 가용성 집합체인 Aβ 올리고머의 형성과 독성을 조사한 결과, Aβ 1-42 올리고머가 신경 시냅스에 더 강한 손상 효과를 가져 인지 저하 및 신경 손실을 초래한다는 사실을 보여주었습니다.Lambertet al.(Proceedings of the National Academy of Sciences, 1998)은 Aβ 1 -42 올리고머의 신경독성을 강조했으며, 아마도 시냅스와 신경전달물질에 영향을 미침으로써 중추신경계에 강한 독성 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다.Walshet al.(Nature, 2002)은 학습 및 기억의 기초가 되는 세포 메커니즘인 생체 내 해마 장기 강화(LTP)에 대한 Aβ 1 -42 올리고머의 억제 효과를 보여주었습니다.이러한 억제는 기억 및 학습 장애와 연관되어 있으며, 시냅스 가소성에 대한 Aβ1-42올리고머의 영향을 강조합니다.Shankaret al.(Nature Medicine, 2008)은 알츠하이머 뇌에서 직접 Aβ 1-42 이량체를 분리하고 시냅스 가소성과 기억에 미치는 영향을 보여 Aβ 1-42 올리고머의 신경 독성에 대한 경험적 증거를 제공했습니다.

또한, Su et al.(Molecular & Cellular Toxicology, 2019)은 SH-SY5Y 신경모세포종 세포에서 Aβ 1-42로 유발된 신경 독성에 대한 전사체학 및 단백질체학 분석을 수행했습니다.그들은 세포사멸 과정, 단백질 번역, cAMP 이화 과정 및 소포체 스트레스에 대한 반응과 관련된 경로에서 Aβ1-42에 의해 영향을 받는 여러 유전자와 단백질을 확인했습니다.Takedaet al.(Biological Trace Element Research, 2020)에서는 알츠하이머병에서 Aβ 1-42로 유발된 신경독성에서 세포외 Zn2+의 역할을 조사했습니다.그들은 Aβ 1-42에 의해 유발된 세포내 Zn2+ 독성이 노화에 따라 세포외 Zn2+의 증가로 인해 가속화된다는 것을 보여주었습니다.그들은 뉴런 말단에서 지속적으로 분비되는 Aβ1-42가 세포 내 Zn2+ 조절 장애를 통해 연령 관련 인지 저하 및 신경 퇴화를 유발한다고 제안했습니다.이러한 연구는 Aβ1-42가 뇌의 다양한 분자 및 세포 과정에 영향을 미쳐 알츠하이머병의 신경 독성 및 질병 진행을 중재하는 핵심 요소임을 시사합니다.