阿爾茨海默病是最常見(jiàn)的失智癥，因其發(fā)病率逐年升高，已經(jīng)成為了全球范圍內(nèi)的健康難題[1]。

β-淀粉樣蛋白（Aβ）被認(rèn)為是散發(fā)型阿爾茨海默病的標(biāo)志物之一。Aβ相關(guān)的學(xué)說(shuō)認(rèn)為，不斷累積的Aβ造成的神經(jīng)毒性是疾病的誘因之一，沒(méi)有辦法及時(shí)清除Aβ也是散發(fā)型阿爾茨海默病的主要原因[2]。

一些研究表明，腦內(nèi)Aβ和外周血液里的Aβ存在著一種生理平衡，清除外周血液中的Aβ也有助于減少腦內(nèi)的Aβ沉積[3-4]。因此，明確外周血液Aβ的清除機(jī)制對(duì)未來(lái)發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默病的新型療法非常重要。

近期，由南京醫(yī)科大學(xué)張志遠(yuǎn)教授和陸軍軍醫(yī)大學(xué)張志仁教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)，在著名期刊The EMBO Journal上發(fā)表重要研究成果[5]。

他們發(fā)現(xiàn)，促紅細(xì)胞生成素（EPO）可以提高巨噬細(xì)胞的吞噬活性和Aβ降解酶的水平，并通過(guò)PPARγ通路增強(qiáng)由巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的外周血中Aβ的清除作用。與此同時(shí)，EPO也可抑制由Aβ引起的炎癥反應(yīng)，促進(jìn)大腦中Aβ的外排。

論文首頁(yè)截圖

研究人員將腹腔巨噬細(xì)胞（Peritoneal Macrophages，PMs）分別培養(yǎng)在含有Aβ42或Aβ40的培養(yǎng)基中，并加入有熒光標(biāo)記的Aβ42（Hilyte-Aβ42），由此觀察體外Aβ吞噬作用。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在Aβ42中培養(yǎng)的PMs，對(duì)Aβ42和Aβ40的吞噬作用都大大提高，但細(xì)胞的存活率并沒(méi)有受到影響。而在Aβ40中培養(yǎng)的PMs則沒(méi)有被觀察到相同的反應(yīng)，說(shuō)明Aβ42可以特異性增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬作用。

為了在離體細(xì)胞模型中驗(yàn)證在PMs中觀察到的結(jié)果，研究人員給8周大的野生型小鼠（WT）分別注射Aβ42及Aβ40，并將其脾臟巨噬細(xì)胞提取純化，用于檢測(cè)其吞噬作用。

他們發(fā)現(xiàn)，注射Aβ42的WT小鼠（一天兩次靜脈注射，0.2毫摩爾/千克/天），其脾巨噬細(xì)胞也表現(xiàn)出了對(duì)Aβ吞噬作用的升高，而在注射Aβ40的WT小鼠，其脾巨噬細(xì)胞則未表現(xiàn)出對(duì)Aβ吞噬作用的升高。

相似的結(jié)果也體現(xiàn)在了轉(zhuǎn)基因小鼠實(shí)驗(yàn)中。該研究使用的轉(zhuǎn)基因小鼠模型（APP/PS1-21），同時(shí)表達(dá)了突變的淀粉樣蛋白（APP）和早老蛋白（PS1-21）基因，與WT小鼠不同，其本身就存在較高的脾臟Aβ42水平[6]。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在6周大的APP/PS1-21小鼠脾臟中，隨著Aβ42水平升高，脾巨噬細(xì)胞的Aβ42吞噬活性也相應(yīng)升高。也進(jìn)一步說(shuō)明了Aβ42的刺激能夠促進(jìn)外周巨噬細(xì)胞對(duì)Aβ42和Aβ40的吞噬作用。

經(jīng)過(guò)Aβ42培養(yǎng)后，PMs（A-B）以及從小鼠體內(nèi)中提出的脾巨噬細(xì)胞（C-E）對(duì)Aβ吞噬作用的變化

有趣的是，Aβ42可以誘導(dǎo)產(chǎn)生小膠質(zhì)細(xì)胞誘導(dǎo)缺氧因子-1a（HIF-1a），后者是EPO重要的轉(zhuǎn)錄因子[7]。并且在之前的研究中，EPO被發(fā)現(xiàn)可以提高巨噬細(xì)胞對(duì)凋亡細(xì)胞的吞噬作用，因此研究人員決定進(jìn)一步探究Aβ42對(duì)EPO信號(hào)通路的作用。

在PMs以及WT小鼠和APP/PS1-21小鼠的脾臟巨噬細(xì)胞中，Aβ42都被發(fā)現(xiàn)能夠提高EPO，EPO受體（EPOR）以及EPOR巨噬作用激活因子p-JAK2的蛋白表達(dá)。而在敲除了EPOR的小鼠巨噬細(xì)胞中，Aβ42對(duì)以上蛋白表達(dá)并無(wú)顯著影響。這些實(shí)驗(yàn)表明，Aβ42可以通過(guò)EPOR介導(dǎo)巨噬細(xì)胞EPO信號(hào)通路。

在體外以及離體培養(yǎng)的巨噬細(xì)胞中，Aβ42都能提高其EPO，EPOR以及p-JAK2的表達(dá)

在確定Aβ42能夠影響EPO信號(hào)通路之后，研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)EPO能夠增強(qiáng)巨噬細(xì)胞清除Aβ的作用，并且能夠抑制Aβ引起的炎癥反應(yīng)。

研究人員將PMs培養(yǎng)在含有重組人源EPO（rhEPO）的培養(yǎng)基中，發(fā)現(xiàn)其對(duì)Aβ42和Aβ40的吞噬活性都大有提升。而EPOR缺失的巨噬細(xì)胞對(duì)Aβ42的吞噬活性降低了65%，這種活性的降低是外源性的rhEPO無(wú)法彌補(bǔ)的。

該研究也發(fā)現(xiàn)，rhEPO可以降低包括TNF-a，IL-1β在內(nèi)的多項(xiàng)炎癥調(diào)節(jié)因子水平，同時(shí)也可以升高包括Arg-1和IL-10在內(nèi)多項(xiàng)抗炎因子的水平。這些結(jié)果也表明，巨噬細(xì)胞EPO信號(hào)通路在提高Aβ清除相關(guān)的吞噬活性，蛋白降解和炎癥反應(yīng)中有重要的作用。

加入rhEPO后對(duì)體外巨噬細(xì)胞及各小鼠模型的離體脾臟巨噬細(xì)胞吞噬作用的影響（A-F），以及炎癥因子（M1）和抗炎因子（M2）的表達(dá)變化（G-K）

那么EPO和EPOR是通過(guò)什么機(jī)制來(lái)影響巨噬細(xì)胞清除Aβ呢？

鑒于PPARγ可以提高骨髓細(xì)胞中可溶性Aβ的清除作用，研究人員也對(duì)其在巨噬細(xì)胞中的作用進(jìn)行了探索[8]。

他們發(fā)現(xiàn)在PMs中，Aβ42和rhEPO可以提高PPARγ和SRA（Scavenger receptor A，一種介導(dǎo)PPARg基因表達(dá)的受體）的蛋白濃度，而在缺失EPOR的PMs中，這兩種蛋白的濃度會(huì)降低。

相同的結(jié)果也在敲除EPOR（EPOR-MKO）的小鼠模型中被證實(shí)，相較于WT小鼠，EPOR-MKO小鼠PPARγ和SRA水平分別下降了80%和60%。因此可以推斷，Aβ42可以通過(guò)介導(dǎo)巨噬細(xì)胞EPO通路來(lái)影響PPARγ的表達(dá)，進(jìn)而達(dá)到清除Aβ的效果。

Aβ42和rhEPO對(duì)PPARγ和SRA表達(dá)水平的影響

除此之外EPO信號(hào)通路不僅能在外周巨噬細(xì)胞中調(diào)節(jié)外周Aβ的累積，還可以調(diào)節(jié)大腦Aβ的外排和大腦中的Aβ沉積[9]。小鼠在經(jīng)過(guò)EPO治療后，脾臟內(nèi)Aβ42水平升高了兩倍，而海馬體內(nèi)Aβ42的水平和沉積則大大降低。這也表明EPO可以促進(jìn)大腦Aβ的外排以及減少Aβ沉積。

與此同時(shí)，在APP/PS1-21小鼠模型中，缺失了EPOR的外周巨噬細(xì)胞也被發(fā)現(xiàn)加速了大腦阿爾茨海默病的病理和癥狀。

該研究通過(guò)大量的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和小鼠實(shí)驗(yàn)，揭示了Aβ介導(dǎo)的巨噬細(xì)胞吞噬作用可能是對(duì)Aβ細(xì)胞毒性的反饋調(diào)節(jié)。而EPO不僅僅對(duì)神經(jīng)元有保護(hù)作用，也大量地參與到了Aβ介導(dǎo)的巨噬細(xì)胞吞噬通路中，并對(duì)炎癥抑制和阿爾茨海默病的病理有積極的影響。

由于血腦屏障的存在和大腦獨(dú)特的免疫系統(tǒng)，對(duì)腦部疾病的治療和病理蛋白的靶向清除一直是研究領(lǐng)域中的難題。而這項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)，則為阿爾茨海默病的治療提供了新的思路。如果能通過(guò)更容易給藥和治療的外周系統(tǒng)，減輕大腦中的病理負(fù)擔(dān)，對(duì)于遇到了瓶頸的阿爾茨海默病研究，可謂是再好不過(guò)的消息了。

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