劉 軍

（中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，廣東廣州 510120）

阿爾茨海默病（Alzheimer′s disease，AD）是一種以認(rèn)知功能減退、生活功能下降及精神行為異常為臨床表現(xiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，是老年期癡呆的最常見類型。隨著社會(huì)老齡化現(xiàn)象日益嚴(yán)重，AD 的患病率明顯升高：目前美國(guó)65 歲以上的老年人中約有580萬阿爾茨海默病患者，到2050年可能會(huì)增加到1 380 萬。AD 不僅降低患者的生活質(zhì)量，也給社會(huì)、家庭帶來沉重的負(fù)擔(dān)。據(jù)調(diào)查，2019 年美國(guó)阿爾茨海默病總費(fèi)用約為2 440 億美元，2020 年預(yù)計(jì)增加至3 050 億美元［1］。我國(guó)現(xiàn)有癡呆患者約950 萬，是世界上癡呆人數(shù)最多的國(guó)家，在我國(guó)，AD 也已經(jīng)成為一個(gè)很嚴(yán)峻的醫(yī)療和社會(huì)問題［2］。AD 其病因和發(fā)病機(jī)制不詳，目前仍沒有有效防治AD 的方法。多年來的主流觀點(diǎn)一直認(rèn)為β-淀粉樣蛋白（β-amyloid，Aβ）和tau 蛋白在AD 的病理發(fā)生和發(fā)展中起了核心作用。沉積在腦組織的Aβ和tau 蛋白過度磷酸化引起的NFT具有神經(jīng)毒性，可以直接影響神經(jīng)元的活性和功能，也可以激活小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞引起炎癥反應(yīng)，還可以促進(jìn)ROS 的產(chǎn)生［3-4］。多數(shù)針對(duì)Aβ清除的藥物研究在臨床試驗(yàn)中沒有達(dá)到預(yù)期治療效果而宣告失?。?］，這提示我們應(yīng)重視Aβ形成的上、下游機(jī)制，以期探尋早期干預(yù)的手段。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激在AD 的病理發(fā)展過程中發(fā)揮了重要作用。氧化應(yīng)激與多條信號(hào)通路相關(guān)，包括NRF2/ARE、PI3K/Akt/mTOR、Notch1信號(hào)通路等［6-8］。Notch1 信號(hào)通路調(diào)控著記憶的形成、鞏固，同時(shí)也與氧化應(yīng)激有著密切關(guān)系。本綜述擬闡述氧化應(yīng)激在AD 病理發(fā)生中的作用，并深入探討可能的機(jī)制，尤其是Notch1 信號(hào)通路在氧化應(yīng)激中的重要作用和其對(duì)Aβ形成的影響，為AD 的防治提供新的思路和手段。

1 氧化應(yīng)激是AD 病理發(fā)生及發(fā)展的重要因素

氧化應(yīng)激與AD 發(fā)病機(jī)制之間的關(guān)系學(xué)說眾多，但是目前仍無定論。與年齡相關(guān)的氧化應(yīng)激損傷假說目前受到越來越多關(guān)注，過度氧化應(yīng)激產(chǎn)生的自由基，尤其是活性氧簇（reactive oxygen species，ROS）的累積可造成細(xì)胞核、線粒體、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核酸及蛋白的損傷。

目前越來越多的證據(jù)認(rèn)為氧化應(yīng)激是AD 等神經(jīng)變性疾病中發(fā)揮神經(jīng)毒性的主要因素。首先，大腦氧耗量大，抗氧化物質(zhì)相對(duì)缺乏，加上大腦脂質(zhì)含量豐富，神經(jīng)元細(xì)胞膜含大量易氧化的不飽和脂肪酸，這些特征使大腦特別容易受到自由基損傷［9］；其次，許多AD 發(fā)病的危險(xiǎn)因素已證實(shí)可以導(dǎo)致氧化應(yīng)激的增強(qiáng)，提示氧化應(yīng)激與AD發(fā)病密切相關(guān)。如年齡是AD 最主要危險(xiǎn)因素，而自由基對(duì)機(jī)體損傷可隨時(shí)間累積［10］。AD 相關(guān)致病基因［包括淀粉樣前體蛋白（amyloid precur?sor protein，APP）、早老素1（presenilin 1，PS1）、PS2及APOE基因］突變小鼠腦內(nèi)氧化應(yīng)激明顯增強(qiáng)［11］，AD 的其他危險(xiǎn)因素，如缺氧、創(chuàng)傷、中風(fēng)、高血壓、糖尿病、高膽固醇血癥等都可促進(jìn)ROS 產(chǎn)生。反之，利于減少氧化應(yīng)激的生活方式，比如攝入維生素C、E 則可降低AD 的發(fā)生率［12］；再次，有研究進(jìn)一步證明，氧化應(yīng)激不僅可激活A(yù)D 相關(guān)通路，還可促進(jìn)AD 病理的形成。如氧化應(yīng)激可引起APP/PS1 轉(zhuǎn)基因鼠Aβ沉積、tau 蛋白過度磷酸化、NFT形成，抗氧化劑如維生素E 的作用則相反。此外，APP 突變鼠與SOD 敲除鼠雜交，淀粉斑沉積增加［13-15］。由此可見，自由基假說很好地解釋了AD的異質(zhì)性，囊括了年齡、遺傳及后天因素的作用［10］，為探討AD 的病理發(fā)生機(jī)制提供了方向。

我們的研究發(fā)現(xiàn)，ROS 清除劑依達(dá)拉奉（Eda?ravone）可保護(hù)H2O2誘導(dǎo)的海馬神經(jīng)元HT22 細(xì)胞損傷［16］。我們觀察到H2O2作用24 h 后，HT22 細(xì)胞活力下降，死亡率增加，同時(shí)細(xì)胞內(nèi)的ROS 含量增加，抗凋亡蛋白Bcl-2 表達(dá)下調(diào)，促凋亡蛋白Bax 表達(dá)上調(diào)。而加入自由基清除劑Edaravne 干預(yù)后，明顯減輕了H2O2所致的細(xì)胞氧化損傷，胞內(nèi)ROS 含量降低，Bcl-2/Bax 蛋白表達(dá)逆轉(zhuǎn)。在體實(shí)驗(yàn)證明，Edaravone 可保護(hù)Aβ1-40 誘導(dǎo)癡呆模型鼠腦內(nèi)的海馬CA1 神經(jīng)元鈣離子超載，而清除Aβ并沒有保護(hù)作用。此外Edaravone 亦改善了動(dòng)物的學(xué)習(xí)、記憶功能，同時(shí)乙酰膽堿陽(yáng)性細(xì)胞及海馬膽堿能含量也有明顯升高［17-18］。

以上研究證據(jù)均提示氧化應(yīng)激在AD 發(fā)病中的重要地位，但氧化應(yīng)激是如何導(dǎo)致AD 的病理發(fā)生，氧化應(yīng)激與AD 的病理標(biāo)記物有何種關(guān)系均有待進(jìn)一步研究。

2 氧化應(yīng)激誘導(dǎo)海馬神經(jīng)元死亡

氧化還原狀態(tài)失調(diào)，自噬功能紊亂，可誘發(fā)或激活多個(gè)引起神經(jīng)退行性病變的相關(guān)通路，是AD早期狀態(tài)的重要啟動(dòng)因素［19-20］。Nixon 等［21］用電鏡發(fā)現(xiàn)，在AD 患者腦內(nèi)特別是營(yíng)養(yǎng)不良的神經(jīng)突起中存在大量自噬囊泡，而且APP 轉(zhuǎn)基因鼠腦內(nèi)營(yíng)養(yǎng)障礙的神經(jīng)突起中也有廣泛而顯著的自噬囊泡聚集。在AD 早期甚至是輕度認(rèn)識(shí)損害階段，由于突變、蛋白質(zhì)的損傷和聚集誘發(fā)的自噬激活，導(dǎo)致反應(yīng)性的自噬體過度形成，是機(jī)體試圖清除異常蛋白質(zhì)的生理性調(diào)控，此時(shí)表現(xiàn)為自噬體增加可以作為代償機(jī)制起到保護(hù)性的作用。由于溶酶體的作用，自噬循環(huán)快速進(jìn)行使自噬體很快被代謝降解，所以正常情況下并不容易檢測(cè)到自噬體。但是如果這種狀態(tài)持續(xù)存在，或者再合并溶酶體功能異常，可出現(xiàn)自噬體數(shù)量異常。如AD患者腦內(nèi)會(huì)出現(xiàn)Caspase 等蛋白介導(dǎo)的Beclin-1蛋白剪切，隨之Beclin-1 的表達(dá)水平下降而抑制自噬的激活，此時(shí)特征為自噬體異常減少，異常折疊蛋白的水平增加。在AD 的晚期，常常表現(xiàn)為自噬小泡的過剩，這可能同溶酶體降解功能下降有關(guān)［22］。

氧化應(yīng)激可以導(dǎo)致腦內(nèi)神經(jīng)元出現(xiàn)自噬，內(nèi)源性和外源性刺激所產(chǎn)生的ROS 可以啟動(dòng)自噬，如直接添加H2O2以及一些炎癥性疾病中產(chǎn)生的腫瘤壞死因子等均可刺激細(xì)胞產(chǎn)生自噬。細(xì)胞通過自噬能夠抵抗ROS 毒性而產(chǎn)生保護(hù)作用，隨著體內(nèi)ROS 的不斷累積，機(jī)體會(huì)補(bǔ)償性地提升自噬水平來降解ROS。但是如果細(xì)胞內(nèi)ROS 水平超出自噬所能承受的范圍，即通過自噬仍不能清除過量的ROS，則會(huì)引起細(xì)胞過度自噬，最終導(dǎo)致細(xì)胞自噬性死亡或者向凋亡進(jìn)一步轉(zhuǎn)化［23-24］。

有研究發(fā)現(xiàn)急性應(yīng)激后，細(xì)胞內(nèi)ROS 水平增高，海馬CA1 區(qū)神經(jīng)元自噬被高度激活，并于核周出現(xiàn)大量的自噬體［25］，盡管有少量老年斑存在，大部分細(xì)胞仍正常，而當(dāng)氧化應(yīng)激逐漸擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞體，自噬功能失調(diào)，最后出現(xiàn)遲發(fā)型的神經(jīng)元死亡。

我們研究發(fā)現(xiàn)，H2O2作用于海馬神經(jīng)元HT22細(xì)胞后，隨著自由基作用時(shí)間的延長(zhǎng)，自噬小體逐漸增多，LC3-Ⅱ的表達(dá)也逐漸增加。進(jìn)一步的在體研究也發(fā)現(xiàn)，APP/PS1 轉(zhuǎn)基因小鼠腦組織早期氧化應(yīng)激明顯，此時(shí)并無明顯神經(jīng)元丟失及Aβ沉積等病理改變，但是海馬神經(jīng)元內(nèi)已開始檢測(cè)到自噬現(xiàn)象的發(fā)生。隨著動(dòng)物年齡的增長(zhǎng)，其腦內(nèi)抗氧化應(yīng)激能力逐漸減弱，AD 神經(jīng)病理改變則更為明顯，Aβ沉積增多，神經(jīng)元數(shù)量減少，并可檢測(cè)到神經(jīng)元內(nèi)自噬小體的動(dòng)態(tài)改變。由此推測(cè)，氧自由基產(chǎn)生與清除的失衡可能是AD 早期病理發(fā)生以及發(fā)展的啟始和促進(jìn)的關(guān)鍵因素，其可以誘導(dǎo)細(xì)胞從自噬到死亡。

3 氧化應(yīng)激促進(jìn)腦內(nèi)Aβ形成

AD 的病理發(fā)生與發(fā)展是動(dòng)態(tài)進(jìn)展并同年齡密切相關(guān)的，老年斑以及神經(jīng)原纖維纏結(jié)是其特征性的病理變化。以往的Aβ級(jí)聯(lián)假說認(rèn)為Aβ是AD 的根本病因，神經(jīng)病理改變、認(rèn)知功能障礙是Aβ所致?lián)p傷的結(jié)果。但目前越來越多證據(jù)表明，Aβ的累積或炎性斑以及神經(jīng)原纖維纏結(jié)并不足以引起神經(jīng)元的丟失及AD 的臨床表現(xiàn)，如有研究表明老年斑與神經(jīng)元的丟失、疾病的嚴(yán)重程度不完全相符，且可出現(xiàn)于正常老年人腦內(nèi)，而某些認(rèn)知功能障礙患者卻無Aβ沉積［26］。另一個(gè)證據(jù)是，目前改善AD 的治療主要集中在降低大腦中淀粉樣蛋白的水平，有些此類藥物已達(dá)到了降低Aβ的目的，但是并沒有改善AD 癥狀。因此，探討AD 早期病理發(fā)生及發(fā)展的推動(dòng)因素，從而在臨床癥狀前期進(jìn)行干預(yù)是目前AD 研究的重中之重［27］。

有學(xué)者提出的針對(duì)于AD 發(fā)病機(jī)制的“適應(yīng)性反應(yīng)假說”表明，Aβ聚集可能是大腦對(duì)慢性應(yīng)激刺激產(chǎn)生的適應(yīng)性反應(yīng)過程的一部分。這些應(yīng)激刺激的性質(zhì)（而不是Aβ的聚集量）構(gòu)成了晚發(fā)型AD 的病理性觸發(fā)因素，決定了其是否能發(fā)展到臨床AD 的階段，以及可能作為治療干預(yù)的合適靶點(diǎn)［26］，刺激包括氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、代謝失調(diào)等，基于大腦的結(jié)構(gòu)、代謝特征，起最主要作用的因素是氧化應(yīng)激。

研究表明氧化應(yīng)激在時(shí)間與機(jī)制上都位于AD 早期病理發(fā)生的上游。時(shí)間上，氧化應(yīng)激先于典型的神經(jīng)病理表現(xiàn)。有研究發(fā)現(xiàn)，在AD 病程中，早期氧化應(yīng)激水平明顯上調(diào)，盡管有少量老年斑存在，大部分細(xì)胞仍正常，而當(dāng)氧化應(yīng)激逐漸擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞體，細(xì)胞于24 h 內(nèi)出現(xiàn)凋亡。機(jī)制上，氧化還原狀態(tài)失調(diào)可誘發(fā)或激活多個(gè)引起神經(jīng)退行性病變的相關(guān)通路，是AD 早期狀態(tài)的重要啟動(dòng)因素［20，28］。更有研究表明，Aβ的良好調(diào)節(jié)對(duì)健康腦功能至關(guān)重要，Aβ不僅與神經(jīng)元核酸的氧化應(yīng)激損傷呈負(fù)相關(guān)，甚至還可保護(hù)鐵、銅離子引起的神經(jīng)毒性及脂蛋白氧化應(yīng)激損傷［29］。

抗淀粉樣蛋白治療也可能對(duì)疾病帶來負(fù)面影響，清除Aβ蛋白累積可能會(huì)干擾腦內(nèi)的穩(wěn)態(tài)，或許還可能加強(qiáng)氧化應(yīng)激損傷［19］。如清除Aβ治療AD 的藥物bapineuzumab 的臨床研究因?yàn)槟X水腫的形成而受到限制，而水腫是一種與腦淀粉樣血管病高度相關(guān)的癥狀，同時(shí)又與氧化應(yīng)激密切相關(guān)。除此之外，適量的Aβ在大腦中還能發(fā)揮抗氧化的調(diào)節(jié)作用。這可能是目前去除Aβ聚集療法研究失敗的原因［26］。

4 氧化應(yīng)激調(diào)節(jié)Notch1 信號(hào)通路影響Aβ沉積

近年來Notch 信號(hào)通路巳經(jīng)成為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路研究中的熱點(diǎn)。Notch1 信號(hào)通路調(diào)控著記憶的形成、鞏固，其變化對(duì)AD 病理發(fā)生極為重要［30］。Notch1 受體主要集中于海馬，對(duì)已分化成熟的神經(jīng)元具有調(diào)控作用，在果蠅長(zhǎng)期記憶的形成、嚙齒類動(dòng)物神經(jīng)突觸可塑性與學(xué)習(xí)記憶，以及鸚鵡運(yùn)動(dòng)行為中都有Notch1 信號(hào)通路的參與［31］；還有研究在Notch1/CBF1 突變體的雜合體老鼠上觀察到了空間學(xué)習(xí)以及記憶能力的減弱［32］。Notch1 信號(hào)通路對(duì)細(xì)胞的自噬亦有著重要的調(diào)控作用，應(yīng)用自噬抑制劑3-甲基腺嘌呤（3-methyl?adenine，3-MA）能抑制Notch1 蛋白表達(dá)從而改變細(xì)胞自噬水平［33］。大鼠PC12 細(xì)胞中高表達(dá)的Notch1 可激活細(xì)胞自噬，并且Notch1 表達(dá)量越高，自噬活性就越強(qiáng)［34］。除此之外，Notch1 信號(hào)通路對(duì)于微血管形成非常必要，Notch1 信號(hào)通路介導(dǎo)的血流及營(yíng)養(yǎng)功能的維持功能受到損害后，可出現(xiàn)神經(jīng)突觸、軸突、神經(jīng)元丟失以及腦萎縮等AD相關(guān)表現(xiàn)［35-36］。

值得注意的是，Notch1 信號(hào)通路同細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激亦密切相關(guān)。氧化應(yīng)激可以上調(diào)Notch1 信號(hào)通路，Notch1 信號(hào)的缺乏反過來可加重氧化應(yīng)激。通過使用γ-分泌酶抑制劑GSI 或特異性敲除Notch1 基因抑制Notch1 信號(hào)通路，血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激水平隨之升高，而清除ROS 可逆轉(zhuǎn)細(xì)胞行為改變［37］。此外，Notch1 信號(hào)本身也會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)和衰老的加重而逐漸下調(diào)，此時(shí)，在伴有過量的自由基損傷的環(huán)境下，Notch1 信號(hào)通路介導(dǎo)的自由基清除能力最終也逐漸減弱［38］，從而啟動(dòng)并加速神經(jīng)細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上與功能上的改變。而這種改變對(duì)神經(jīng)元的影響在很大程度上可能是通過影響神經(jīng)元的自噬能力的改變，并最終導(dǎo)致海馬神經(jīng)元的死亡。

Notch1 信號(hào)通路的活化需要Notch1 受體被γ-分泌酶復(fù)合體在S3 位點(diǎn)剪切水解產(chǎn)生游離的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域NICD，而γ-分泌酶除了剪切Notch1 受體之外，同時(shí)也負(fù)責(zé)APP 的剪切，在病理情況下，APP 是經(jīng)β-分泌酶（β-Amyloid precursor protein cleavage enzyme 1，BACE-1）和γ-分泌酶剪切后，裂解為AICD 及Aβ?？梢夾PP 和Notch1 存在底物競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。當(dāng)Notch1 裂解減少時(shí)，APP 裂解增多，反之亦然［19，39-40］。但是，γ-分泌酶并非總是處于活化狀態(tài)，其所受到的調(diào)控受到廣泛關(guān)注。有研究表明，在氧化應(yīng)激情況下，ROS 能誘導(dǎo)γ-分泌酶的表達(dá)上調(diào)，而此時(shí)活化的γ-分泌酶可以介導(dǎo)BACE-1 的上調(diào)［41］。在β-分泌酶和γ-分泌酶兩者共同作用下，Notch1 受體在與APP 的底物競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)，剪切減少，導(dǎo)致Notch 信號(hào)通路的活化減少甚至發(fā)生異常，而Aβ形成增多。過量的Aβ能進(jìn)一步加重氧化應(yīng)激，并能夠破壞溶酶體降解系統(tǒng)導(dǎo)致自噬體形成異常、自噬體清除障礙［42-44］，而自噬功能異常又導(dǎo)致過度累積的Aβ不能被及時(shí)有效清除，從而形成一個(gè)不斷放大的惡性循環(huán)，兩者共同作用正反饋調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激，加速AD 形成，并出現(xiàn)相應(yīng)病理改變，由此可見Aβ可能是氧化應(yīng)激作用下機(jī)體產(chǎn)生的適應(yīng)性反應(yīng)的產(chǎn)物。

此前，γ-分泌酶抑制劑Semagacestat 作為治療AD 藥物的研究失敗，有可能就是由于抑制γ-分泌酶的同時(shí)影響了正常Notch1 通路功能［28，39］。目前針對(duì)去除Aβ聚集以試圖改善AD 的癥狀的研究失敗可能不僅僅是在中斷Aβ蛋白神經(jīng)毒性上失敗，還可能是由于去除Aβ的過程中阻礙了正常的腦內(nèi)功能。

5 干預(yù)策略

明確氧化應(yīng)激具體通過何種分子機(jī)制影響Notch1 受體，Notch1 通過何種信號(hào)通路調(diào)控Aβ生成，以及ROS 導(dǎo)致細(xì)胞自噬穩(wěn)態(tài)的失衡中的細(xì)胞死亡的調(diào)控位點(diǎn)，將會(huì)延緩或阻止AD 早期的病理發(fā)生和發(fā)展。

一些與γ-分泌酶相互作用的蛋白可調(diào)節(jié)γ-分泌酶的活性，極具臨床應(yīng)用價(jià)值。缺氧誘導(dǎo)因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）是細(xì)胞在缺氧以及應(yīng)激反應(yīng)中起重要作用的核轉(zhuǎn)錄因子，廣泛參與細(xì)胞缺氧或氧化應(yīng)激下的細(xì)胞適應(yīng)性反應(yīng)［45-46］。HIF-1α可改善海馬記憶功能，被認(rèn)為是神經(jīng)退行性疾病特別是AD 發(fā)病的媒介［45，47］。HIF-1α在胞漿內(nèi)表達(dá)，ROS 對(duì)HIF-1α的調(diào)節(jié)起到了重要的作用。HIF-1 的活性主要取決于HIF-1α亞基的活性和表達(dá)。HIF-1 還可能是γ-分泌酶的一個(gè)亞單位，HIF-1α可直接結(jié)合γ-分泌酶的PS1 亞基，通過激活酶原，轉(zhuǎn)化為活性酶的方式調(diào)節(jié)γ-分泌酶的活化與非活化狀態(tài)的比例，影響APP 和Notch1 剪切［45，48］，這提示HIF-1α是影響γ-分泌酶活性調(diào)控Notch 信號(hào)通路的重要因素，可能成為一個(gè)極具價(jià)值的干預(yù)靶點(diǎn)。

目前，許多研究認(rèn)為PI3K/Akt/mTOR 信號(hào)通路也參與調(diào)控自噬的主要通路之一。PI3K 復(fù)合物可磷酸化磷脂酰肌醇，形成3-磷酸磷脂酰肌醇（PI3P），PI3P 可將自噬相關(guān)基因（autophagy related genes，ATGs）蛋白募集到自噬體膜上，在自噬體的膜傳遞過程中也起重要作用。另外，PI3K 復(fù)合物中的Beclin-1，是自噬小體形成所必需的蛋白，在AD 患者腦內(nèi)有明顯減少［49］。哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）是一種進(jìn)化高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，可通過調(diào)節(jié)下游ATG 的活性，從而抑制自噬的作用，mTOR 被激活時(shí)可以磷酸化ATG1 復(fù)合物的調(diào)節(jié)亞單位ATG13，阻止形成復(fù)合物，減少自噬體的形成。mTOR 也調(diào)節(jié)核糖體蛋白質(zhì)S6（p70S6）的活性，后者可抑制自噬作用［49-50］。在AD 小鼠體內(nèi)給予雷帕霉素（Rapamycin）治療，可發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比，治療組小鼠認(rèn)知功能改善，小鼠海馬的Aβ沉積顯著減少，同時(shí)神經(jīng)元內(nèi)mTOR 信號(hào)通路被抑制，p-mTOR 和p-70S6K 表達(dá)水平顯著下調(diào)［51］。可見，在AD 模型中mTOR 通路的適當(dāng)抑制有利于激活神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)自噬活性，加速清理細(xì)胞內(nèi)變性堆積蛋白，對(duì)AD 癥狀有緩解作用。

研究發(fā)現(xiàn)Notch1 可能通過PI3K/Akt/mTOR 信號(hào)通路調(diào)控Aβ生成和海馬神經(jīng)元自噬穩(wěn)態(tài)。在神經(jīng)細(xì)胞、T 細(xì)胞中，Notch1 高表達(dá)激活PI3K/Akt/mTOR 通路；Palomero 等［52］發(fā)現(xiàn)Notchl 介導(dǎo)Hesl 負(fù)調(diào)控其下游基因PTEN 而誘導(dǎo)P13K/Akt 信號(hào)的上調(diào)，Zhao 等［53］證實(shí)Notchl 的活化增加了p-Akt 的表達(dá)，阻斷Notch1 可以抑制Akt/mTOR 信號(hào)通路的活性。我們的研究發(fā)現(xiàn)海馬神經(jīng)元HT22 細(xì)胞在早期ROS 水平增加時(shí)，Notch1 受體受剪切增多，與此同時(shí)細(xì)胞內(nèi)自噬被激活，但是隨著ROS 作用時(shí)間和濃度的增加，Notch1 受體受剪切減少，與此同時(shí)細(xì)胞內(nèi)自噬小體減少。同時(shí)我們?cè)谘芯緼β對(duì)神經(jīng)元自噬的機(jī)制研究中也觀察到PI3K/Akt/mTOR/p70S6K 信號(hào)通路和自噬密切相關(guān)［54］。以上研究結(jié)果提示在氧化應(yīng)激的條件下，Notch1 信號(hào)通路的確出現(xiàn)變化，同時(shí)可能通過PI3K/Akt/mTOR/p70S6K 信號(hào)通路導(dǎo)致神經(jīng)元自噬體形成異常、自噬體清除障礙或自噬性細(xì)胞死亡破壞神經(jīng)元自噬穩(wěn)態(tài)。這將為進(jìn)一步調(diào)控AD 腦內(nèi)神經(jīng)元自噬穩(wěn)態(tài)提供新的干預(yù)靶點(diǎn)。

6 結(jié)論

AD 的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，盡管Aβ和tau 蛋白在AD 的病理發(fā)生和發(fā)展中起了核心作用，神經(jīng)炎癥、氧化應(yīng)激、脂質(zhì)代謝異常、溶酶體功能異常等多種因素也同樣不可忽略。ROS 可以引起細(xì)胞內(nèi)核酸、脂質(zhì)損傷，也可以影響多種蛋白質(zhì)功能，這些蛋白質(zhì)涉及能量代謝、蛋白質(zhì)降解、神經(jīng)炎癥、突觸功能等，也可以影響細(xì)胞對(duì)ROS 的清除。此外，ROS 造成的損傷隨著病程進(jìn)展而不斷累積［55］，其在AD 病理生理過程中具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性，具體的致病機(jī)制以及可能用于干預(yù)的靶點(diǎn)仍有待研究。

本文闡述了ROS 可通過適應(yīng)性活化γ-分泌酶動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)Notch1 以及APP 剪切，并通過影響細(xì)胞內(nèi)PI3K/Akt/mTOR/p70S6K 等信號(hào)通路的表達(dá)引起自噬體形成異常、自噬體清除障礙，抗氧化應(yīng)激能力降低甚至喪失，共同造成神經(jīng)元自噬穩(wěn)態(tài)失衡，最終導(dǎo)致神經(jīng)元死亡增多并出現(xiàn)AD 病理改變及臨床癥狀。為今后探討清除ROS、精細(xì)調(diào)節(jié)自噬平衡、特異性調(diào)控Notch1 剪切和適時(shí)使用γ-分泌酶調(diào)節(jié)劑的多靶點(diǎn)聯(lián)合防治AD 提供了治療新思路。