ACCUMULATION OF β-AMYLOID LEADS TO A DECREASE IN LYNX1 AND LYPD6B EXPRESSION IN THE HIPPOCAMPUS AND INCREASED EXPRESSION OF PRO-INFLAMMATORY CYTOKINES IN THE HIPPOCAMPUS AND BLOOD SERUM

M. L. Bychkov; Бычков М. Л.; A. V. Kirichenko; Кириченко А. В.; A. S. Paramonov; Парамонов А. С.; M. P. Kirpichnikov; Кирпичников М. П.; E. N. Lukmanova; Люкманова Е. Н.

doi:10.31857/S2686738922600881

Накопление β-амилоида приводит к снижению экспрессии Lynx1 и Lypd6b в гиппокампе и увеличению экспрессии провоспалительных цитокинов в гиппокампе и сыворотке крови

Авторы: Бычков М.Л.¹, Кириченко А.В.¹, Парамонов А.С.¹, Кирпичников М.П.¹^,2, Люкманова Е.Н.¹^,2^,3
Учреждения:
1. Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук
2. Междисциплинарная научно-образовательная школа “Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология”, Биологический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова
3. Шеньчжэньский МГУ-ППИ Университет
Выпуск: Том 511, № 1 (2023)
Страницы: 354-359
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/2686-7389/article/view/135647
DOI: https://doi.org/10.31857/S2686738922600881
EDN: https://elibrary.ru/IYLGDX
ID: 135647

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Болезнь Альцгеймера является быстропрогрессирующим нейродегенеративным заболеванием, развитие которого связано с накоплением олигомеров β-амилоида, дисфункцией никотинового рецептора ацетилхолина α7-nAChR и активацией воспаления. Ранее нами было показана конкуренция нейромодулятора Lynx1, принадлежащего семейству Ly6/uPAR, с β-амилоидом(1-42) за связывание с α7-nAChR. В представленной работе мы изучили экспрессию и локализацию белков семейства Ly6/uPAR в гиппокампе трансгенных мышей 2хTg-AD, моделирующих БА и демонстрирующих повышенный амилоидоз в головном мозге. При помощи ПЦР в реальном времени мы показали падение экспрессии генов, кодирующих Lynx1, Lypd6b и постсинаптического маркера PSD95, а также увеличение экспрессии гена TNFα в гиппокампе мышей 2хTg-AD. Гистохимический анализ выявил, что в гиппокампе мышей 2хTg-AD Lynx1 не со-локализуется с α7-nAChR, что может приводить к развитию патологии при взаимодействии рецептора с олигомерным β-амилоидом. Также в мышах 2хTg-AD показана активация системного воспаления, что проявляется в падении в сыворотке крови уровня SLURP-1, белка семейства Ly6/uPAR, способного регулировать воспалительные процессы, а также в повышении содержания про-воспалительных цитокинов TNFα и TNFβ. Таким образом, дисфункция α7-nAChR и поддержание воспалительного микроокружения в мозге при болезни Альцгеймера могут быть связаны с уменьшением экспрессии белков семейства Ly6/uPAR, регулирующих работу α7-nAChR и воспаление.

Ключевые слова

болезнь Альцгеймера, никотиновый рецептор ацетилхолина, Ly6/uPAR, Lynx1, SLURP-1, Lypd6b

Об авторах

М. Л. Бычков

Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова
Российской академии наук

Email: ekaterina-lyukmanova@yandex.ru
Россия, Москва

А. В. Кириченко

Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова
Российской академии наук

Email: ekaterina-lyukmanova@yandex.ru
Россия, Москва

А. С. Парамонов

Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова
Российской академии наук

Email: ekaterina-lyukmanova@yandex.ru
Россия, Москва

М. П. Кирпичников

Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова
Российской академии наук; Междисциплинарная научно-образовательная школа “Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология”, Биологический факультет Московского государственного университета
имени М.В. Ломоносова

Email: ekaterina-lyukmanova@yandex.ru
Россия, Москва; Россия, Москва

Е. Н. Люкманова

Автор, ответственный за переписку.
Email: ekaterina-lyukmanova@yandex.ru
Россия, Москва; Россия, Москва; Китай, Шеньчжэнь

Список литературы

Ballard C. et al. Alzheimer’s disease // Lancet. 2011. V. 377. № 9770. P. 1019–1031.
Hampel H. et al. The Amyloid-β Pathway in Alzheimer’s Disease // Mol Psychiatry. 2021. V. 26. № 10. P. 5481–5503.
Muralidar S. et al. Role of tau protein in Alzheimer’s disease: The prime pathological player // Int J Biol Macromol. 2020. V. 163. P. 1599–1617.
Buckingham S.D. et al. Nicotinic acetylcholine receptor signalling: roles in Alzheimer’s disease and amyloid neuroprotection // Pharmacol. Rev. 2009. V. 61. № 1. P. 39–61.
Lasala M. et al. Molecular Modulation of Human α7 Nicotinic Receptor by Amyloid-β Peptides // Front Cell Neurosci. 2019. V. 13. P. 37.
Thomsen M.S. et al. Lynx1 and Aβ1–42 bind competitively to multiple nicotinic acetylcholine receptor subtypes // Neurobiology of Aging. 2016. V. 46. P. 13–21.
Hernandez C.M. et al. Loss of alpha7 nicotinic receptors enhances beta-amyloid oligomer accumulation, exacerbating early-stage cognitive decline and septohippocampal pathology in a mouse model of Alzheimer’s disease // J Neurosci. 2010. V. 30. № 7. P. 2442–2453.
Decourt B., Lahiri D.K., Sabbagh M.N. Targeting Tumor Necrosis Factor Alpha for Alzheimer’s Disease // Curr Alzheimer Res. 2017. V. 14. № 4. P. 412–425.
de Jonge W.J., Ulloa L. The alpha7 nicotinic acetylcholine receptor as a pharmacological target for inflammation // Br J Pharmacol. 2007. V. 151. № 7. P. 915–929.
King J.R., Gillevet T.C., Kabbani N. A G protein-coupled α7 nicotinic receptor regulates signaling and TNF-α release in microglia // FEBS Open Bio. 2017. V. 7. № 9. P. 1350–1361.
Miwa J.M. et al. lynx1, an Endogenous Toxin-like Modulator of Nicotinic Acetylcholine Receptors in the Mammalian CNS // Neuron. 1999. V. 23. № 1. P. 105–114.
Shenkarev Z.O. et al. Water-soluble variant of human Lynx1 positively modulates synaptic plasticity and ameliorates cognitive impairment associated with α7-nAChR dysfunction // J Neurochem. 2020. V. 155. № 1. P. 45–61.
Lyukmanova E. et al. Human Secreted Ly-6/uPAR Related Protein-1 (SLURP-1) Is a Selective Allosteric Antagonist of α7 Nicotinic Acetylcholine Receptor // PLOS ONE / ed. Ulrich H. 2016. V. 11. № 2. P. e0149733.
Jensen M.M. et al. Prostate stem cell antigen interacts with nicotinic acetylcholine receptors and is affected in Alzheimer’s disease // Neurobiology of Aging. 2015. V. 36. № 4. P. 1629–1638.
Bychkov M.L. et al. Lynx1 Prevents Long-Term Potentiation Blockade and Reduction of Neuromodulator Expression Caused by Aβ1-42 and JNK Activation // Acta Naturae. 2018. V. 10. № 3. P. 57–61.
Elder G.A. et al. Presenilin transgenic mice as models of Alzheimer’s disease // Brain Struct Funct. 2010. V. 214. № 0. P. 127–143.
Chernyavsky A.I. et al. Anti-Inflammatory Effects of the Nicotinergic Peptides SLURP-1 and SLURP-2 on Human Intestinal Epithelial Cells and Immunocytes // Biomed Res Int. 2014. V. 2014.
Buhrmann C. et al. Evidence that TNF-β (lymphoto-xin α) can activate the inflammatory environment in human chondrocytes // Arthritis Research & Therapy. 2013. V. 15. № 6. P. R202.
Jang D.-I. et al. The Role of Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-α) in Autoimmune Disease and Current TNF-α Inhibitors in Therapeutics // Int J Mol Sci. 2021. V. 22. № 5. P. 2719.
Torres-Acosta N. et al. Therapeutic Potential of TNF-α Inhibition for Alzheimer’s Disease Prevention // J Alzheimers Dis. 2020. V. 78. № 2. P. 619–626.