依赖HMGCS2的β-OHB/H3K9bhb改善了阿尔茨海默病中的突触可塑性和认知能力
Haitao Yu1,2, Fangzhou Wang3, Jia-Qi Yuan3
1Department of Fundamental Medicine, Wuxi School of Medicine, Jiangnan University; MOE Medical Basic Research Innovation Center for Gut Microbiota and Chronic Diseases, School of Medicine, Jiangnan University, Wuxi, People's Republic of China. yu_haitao@jiangnan.edu.cn.
性饮食通过基因素修饰改善阿尔茨海默氏症 (AD) 的认知能力. 通过HMGCS2上调调节恢复β-基酸盐 (β-OHB) 和H3K9bhb水平,可以提高AD模型中的突触可塑性和认知功能.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物化学 生物化学
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 阿尔茨海默病 (AD) 是一种神经退行性疾病,其特点是认知能力下降.
- 性饮食 (KD) 显示出改善AD症状的潜力,但潜在的机制仍然不清楚.
- 希斯3-氨酸9-β-基基化 (H3K9bhb),一种由β-基酸 (β-OHB) 诱导的新型表观遗传修饰,涉及AD的发病.
研究的目的:
- 研究β-OHB和H3K9bhb在阿尔茨海默病中的作用.
- 探索向HMGCS2和β-OHB补充在AD治疗中的治疗潜力.
主要方法:
- 在三重转基因AD小鼠 (3xTg-AD) 和AD患者的海马体中评估β-OHB和H3K9bhb水平.
- 检查了H3K9bhb对目标基因促进器的丰富及其与突触可塑性的关联.
- 研究了提高HMGCS2调节和补充β-OHB对3xTg-AD小鼠认知功能和分子标记物的影响.
主要成果:
- 在3xTg-AD小鼠和AD患者的海马体中观察到降低的β-OHB和H3K9bhb水平.
- 在3xTg-AD小鼠中,低H3K9bhb丰富对NMDA受体子单元,Syn1和与轴突相关基因的促进剂,与突触可塑性受损相关.
- 提高HMGCS2的调节挽救了H3K9bhb水平,突触可塑性和认知缺陷.
- β-OHB补充增强了H3K9bhb,增加了NMDA受体子单元和Syn1,并以依赖于HMGCS2的方式改善了认知功能.
结论:
- 在与阿尔茨海默氏症相关的认知障碍中,HMGCS2起到关键的分子调节作用.
- 针对HMGCS2或β-OHB补充,为AD治疗提供了一个有希望的治疗策略.
- H3K9bhb 是一个关键的表观遗传媒介,将生成与AD中的突触功能和认知联系起来.
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