2010年7月14日
阿尔茨海默病的一个特征是Aβ1-42肽水平升高。本文提供了一种合成Aβ1-42寡聚体的实验方案,该寡聚体可损害海马区的长时程增强作用(Long-Term Potentiation),而后者是记忆的细胞学基础。该方法可用于研究Aβ诱导的病理机制以及药物筛选。
合成的β-淀粉样蛋白1-42首先用HFIP溶解,以使多肽去聚集化,随后浓缩形成薄膜,用于寡聚化。将该薄膜用DMSO重新溶解,再用磷酸盐缓冲液稀释,并过夜孵育。最后,将寡聚态多肽用记录缓冲液稀释,灌流至急性海马脑片上,以评估β-淀粉样蛋白对突触可塑性的影响。
欢迎来到纽约市哥伦比亚大学Avio Orio的实验室。大家好,今天我们将向您展示一种我们已优化的制备全长度β-淀粉样蛋白(Li Rise beta amyloid)的实验方法,该方法基于Stein及其同事于2003年首次提出的一项实验方案。在本实验室中,我们采用该方法研究β-淀粉样蛋白诱导的突触功能障碍。
现在开始操作。将冻干的β-淀粉样蛋白粉末小瓶置于室温下30分钟,以避免在通风橱中打开时产生冷凝。打开小瓶后,加入冰冻的HFIP,使β-淀粉样蛋白的终浓度为1毫摩尔。
盖上瓶盖,涡旋混匀,使用 Hamilton 注射器迅速将溶液等量分装至三个低吸附聚丙烯微量离心管中。盖上管盖,在室温下孵育两小时,使多肽充分混合。打开管盖,将离心管置于真空浓缩仪中以浓缩溶液。在真空条件下以 800 ×g 离心约 15 分钟。
确保温度不超过25摄氏度,以避免蛋白质降解。当观察到管底形成清晰的干燥肽膜时,离心步骤即完成。肽膜可能难以观察,将管子密封后,在通风橱中将未使用的分装样品于-80摄氏度保存,最长可保存六个月。用DMSO重悬肽膜,使其终浓度为5毫摩尔,并在水浴中超声处理10分钟。
为确保多肽完全重悬,将5毫摩尔的β-淀粉样蛋白溶液以1.6微升的等分试样储存于-20摄氏度。每个等分试样仅可在实验前一天解冻一次:取一份5毫摩尔的β-淀粉样蛋白溶液等分试样,加入98.4微升无菌磷酸盐缓冲液,终体积为100微升,涡旋振荡30秒,随后在4摄氏度孵育12小时。为启动配体化过程,在开始实验前将新鲜的海马组织裂解液孵育90分钟。
在标准记录缓冲液中,将刺激电极置于Shafer's collaterals,记录电极置于stratum radiatum。找到反应并稳定基线10分钟后,将全部l-β-淀粉样蛋白稀释至200纳摩尔。由于β-淀粉样蛋白在记录缓冲液中会非特异性结合玻璃,因此应尽可能使用塑料器皿。
将β-淀粉样蛋白溶液灌注到脑片上持续20分钟。在您选定的时间点施加刺激,例如,在强直刺激后立即给予theta脉冲刺激,随后切换回正常记录液进行灌注。
在强直刺激后至少监测记录两小时,以确认长时程增强(LTP)的诱导效果,并观察β-淀粉样蛋白处理的作用。我们刚刚展示了如何制备寡聚化β-淀粉样蛋白1-42,用于在海马脑片上诱导突触可塑性损伤。进行此操作时,需注意肽膜过度干燥可能导致复溶不完全。
使用塑料器皿处理β-淀粉样蛋白溶液也至关重要,以防止非特异性肽段结合。感谢观看,祝您的实验顺利成功。
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本文介绍了一种制备合成Aβ 1-42寡聚体的实验方案,这些寡聚体已知会损害海马体长时程增强作用(Long-Term Potentiation),而该机制与记忆功能密切相关。该实验步骤对于研究Aβ诱导的病理变化以及药物筛选具有重要意义。
寡聚化β-淀粉样蛋白1-42诱导的海马突触可塑性损伤为阿尔茨海默病早期研究提供了一个稳健且与疾病相关的模型。该范式可用于突触功能障碍的靶点验证和化合物筛选,从而实现机制层面的风险评估和预测性判断。该方法通过明确靶向淀粉样蛋白驱动病理的候选干预措施的转化相关性,支持研发项目的优先级筛选。
该方法通过实现假设验证、靶点去风险化以及在淀粉样蛋白暴露条件下突触功能的定量评估,架起了早期发现与临床前验证之间的桥梁。