我校生命科学学院杨莉课题组在Molecular Neurodegeneration发文揭示AD早期嗅觉异常的机制

日前，我校生命科学学院杨莉课题组在Molecular Neurodegeneration在线发表了题为Enhancing GABAergic signaling ameliorates aberrant gamma oscillations of olfactory bulb in AD mouse models的科研论文，揭示AD早期嗅觉异常的重要分子、细胞及神经环路机制。

阿尔茨海默症（AD）俗称老年痴呆，是最常见的痴呆症。截止2019年，我国有超过1000万名AD患者。目前还没有能够有效治疗AD的药物，迫切需要找出无创、便捷和低成本的、在临床痴呆症状前出现的AD早期预警标记，作为早期筛选排查的指标，并以此为靶标研发药物阻止痴呆的发生。虽然其他感觉功能也可能在AD发生变化，嗅觉功能异常是最可能预示AD发生的早期预警标记。

该研究发现AD模型鼠（APP/PS1和3xTg）在尚无AD病理标志物Aβ淀粉样蛋白斑、也没有学习记忆异常的3-5月龄，对气味的觉察能力下降。机制性探索的实验结果显示：在分子水平，嗅球（OB）抑制性突触后受体GABA_AR 的α1和 β3亚受体表达水平显著上调是APP/PS1和3xTg AD鼠的共性。在细胞水平，嗅上皮（OE）内成熟嗅感觉神经元（OSNs）数量降低，气味诱发的嗅上皮电位（EOG）幅度下降，暗示气味在嗅上皮转化成电信号及往嗅球的信号传导减少了。AD鼠嗅球GABA能抑制性突触电流（IPSC）在主细胞（M/T）补偿性上调， IPSC双脉冲反应的P2/P1比例下降，说明GABA的释放概率（Pr）上调。主细胞树突区场电位的兴奋/抑制比例（E/I）显著降低，gamma振荡增强，暗示嗅球上传至嗅觉高级中枢前梨状皮层（PC）的电信号下降了，嗅球和前梨状皮层gamma振荡在环路水平的同步化程度降低。

该研究还有另一个重要的发现，即临床使用的抗癫痫药物Tigabine，通过抑制突触间隙GABA递质的重吸收，改善了嗅球上调的GABA_AR 的α1和 β3亚受体表达并降低了异常增加的gamma振荡。

广州大学为该论文的第一完成单位；陈明，陈裕楠和霍清伟为该论文的共同第一作者；杨莉为该论文的通讯作者。此项研究得到国家自然科学基金、广东省脑科学与类脑研究重大科技专项子课题及广州大学百人计划启动金资助。

原文链接：https://molecularneurodegeneration.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13024-021-00434-7

（供稿：生命科学学院）