编译：微科盟橙子，编辑：微科盟Tracy、江舜尧。
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导读TDP-43蛋白病变是许多神经退行性疾病的病理特征，包括肌萎缩侧索硬化症（ALS）和额颞叶痴呆症（FTD）。到目前为止，还没有治疗这些神经退行性疾病的方法；此外，TDP-43蛋白病变对神经元翻译谱的影响也尚不清楚。在本研究中，我们报告了withaferin-A的一种新的口服类似物（IMS-088），一种核因子κB（NF-κB）必需调节剂（NEMO）的拮抗剂，在表达人TDP-43突变体的转基因ALS/FTD模型小鼠的脑和脊髓中诱导自噬和减少TDP-43蛋白病变。IMS-088可改善ALS/FTD小鼠模型的认知功能障碍，减少脑胶质增生。我们利用RiboTrap法研究了TDP-43蛋白病变和IMS-088处理对1岁hTDP-43A315T小鼠神经元翻译谱的影响。TDP-43蛋白病引起特异性mRNAs的翻译失调，包括神经丝mRNAs的翻译抑制，导致IV型神经丝蛋白水平下降3-4倍。口服IMS-088挽救了与TDP-43蛋白病变相关的翻译缺陷，并恢复了对轴突完整性和突触功能至关重要的神经丝蛋白的合成。我们的研究表明，自噬的诱导减少了ALS/FTD小鼠模型中的TDP-43病理，改善了翻译缺陷。基于这些结果，我们认为IMS-088和其他自噬诱导剂是治疗TDP-43蛋白病变的神经退行性疾病的潜在药物。
论文ID
原名：Induction of autophagy mitigates TDP-43 pathology and translational repression of neurofilament mRNAs in mouse models of ALS/FTD译名：诱导自噬减轻ALS/FTD小鼠TDP-43病理及神经丝mRNAs的翻译抑制
期刊：Molecular Neurodegeneration
IF：9.599发表时间：2021.01通讯作者：Jean-Pierre Julien
通讯作者单位：拉瓦尔大学
实验设计
1. 通过细胞培养和转基因小鼠模型进行生化、免疫组织学和化验研究IMS-088治疗TDP-43蛋白病变的分子机理。
2. 使用核糖核酸芯片和蛋白质组学分析来确定ALS/FTD小鼠模型中的神经元翻译谱。
实验结果
1. IMS-088体外抑制NF-κB激活
NF-κB通路是调节神经炎症的主要途径之一，可被细菌脂多糖、TNF-α等多种炎症介质激活。为了检测IMS-088对NF-κB的抑制作用，我们用LPS将稳定转染NF-κB-P65荧光素酶报告基因的BV2细胞（小胶质细胞系）诱导2小时，然后将细胞暴露于不同浓度的IMS-088或WFA。我们发现，与DMSO治疗组相比，LPS治疗组NF-κB活性显著上调4倍（图1a）。不同浓度的IMS-088或WFA在1～5μM范围内呈剂量依赖性降低LPS诱导的BV2细胞NF-κB活性（图1a）。为了进一步检测IMS-088在神经细胞中的抗NF-κB特性，我们用TNFα（40 ng/ml）处理稳定转染NF-κB P65荧光素酶报告基因的NSC-34细胞4 h，然后将细胞暴露于IMS-088或WFA（1μM）。TNF-α治疗后NF-κB活性显著增加1.5倍，而IMS-088或WFA治疗后NF-κB活性显著降低3倍（图1b），在任何治疗组中均未检测到细胞丢失，除了在LPS含培养基中用5μM IMS-088或WFA处理的BV2细胞丢失30%（图1b，d）。
图1 IMS-088在体外抑制NF-κB的活化
a 稳定转染的BV2细胞与pGL4.32[luc2P/NF-κB–RE/Hygro]质粒携带5份驱动荧光素酶报告基因luc2P转录的NF-κB应答元件用于实验。用细菌LPS（500ng/ml）处理细胞2h。b 在不同浓度的二甲基亚砜（DMSO）中加入脂多糖（LPS）、辣椒素A（WFA）或IMS-088对BV2细胞进行细胞死亡分析。c 用pGL4.32[luc2P/NF-κB-RE/Hygro]质粒稳定转染NSC-34细胞，携带5个拷贝的NF-κB应答元件。TNF-α（40ng/ml）处理诱导NF-κB荧光素酶活性。在含有TNF-α的培养基中，用1μM的IMS-088或WFA后处理TNF-α刺激的细胞。d 在DMSO中加入TNF-α、withaferina（WFA）或IMS-088对NSC-34细胞死亡的影响。
2. IMS-088治疗可降低乙酰乙酸诱导的培养细胞中TDP-43蛋白病变
据报道，乙酰乙酸（EA）对体外培养细胞的作用类似于TDP-43蛋白病变。我们使用这个范例来测试IMS-088的体外治疗潜力。我们用50 μM EA在IMS-088（1μM）存在或不存在的情况下处理HEK293细胞过夜。免疫荧光显微镜和免疫印迹显示，与对照DMSO处理组相比，EA处理明显诱发TDP-43在细胞质中的错误定位。值得注意的是，在培养基中加入IMS-088后，表现出TDP-43定位错误的细胞减少了约50%（图2a，b，c）。此外，RIPA不溶性和可溶性部分的免疫印迹显示，培养基中IMS-088的存在减少了EA诱导的TDP-43在细胞中的聚集（图2d，e）。在任何治疗组中均未观察到细胞丢失（图2f）。
图2 IMS-088治疗可降低乙酰乙酸诱导的培养细胞TDP-43蛋白病变
a 具有代表性的免疫染色和（b）免疫印迹显示乙酰乙酸处理诱导HEK293细胞中的细胞质TDP-43。IMS-088在培养基中的存在减少了细胞中细胞质的错误定位。c 数据以％细胞表示，表明从3个独立实验中分析了TDP-43胞质错误定位框架。数据分析采用单因素方差分析，后采用Bonferroni多重比较检验（***P<0.0001）。d 免疫印迹和（e）不同处理的HEK293细胞中RIPA可溶性或不溶性TDP-43的定量。f 数据显示不同治疗组的细胞存活率差异。
3. IMS-088提高表达hTDP-43突变体转基因小鼠的认知能力
IMS-088可以通过血脑屏障。对口服14C-IMS-088小鼠的药代动力学研究表明，血浆中14C放射性损失的半衰期约为35 h，而脑中放射性标记消失的半衰期约为213 h。
对12个月大的hTDP-43A315T（n=19）和hTDP-43G348C（n=8）转基因小鼠口服（灌胃）IMS-088（30 mg/kg体重），每天两次，共8周。对照组hTDP-43A315T（n=18）和hTDP-43G348C（n=8）小鼠接受等量的缓冲盐水；IMS-088或生理盐水处理8周对动物的生存能力和体重没有影响。8周后，小鼠进行被动回避和新物体识别试验，以评估认知功能。在被动回避实验中，分析发现，盐处理的hTDP-43A315T和hTDP-43G348C小鼠在训练过程中经常不能回忆起足部电击，穿越暗室的平均潜伏期分别为135.3±25.80s；N=18和184.2±45.01s；N=8。IMS-088处理显著增加hTDP-43A315T和hTDP-43G348C小鼠进入暗室的潜伏期，保留时间分别为209.3±21.82 s；N=19和291.3±6.325 s；N=8（图3a，b）。大多数经IMS-088处理的hTDP-43G348C小鼠(75%)得分为300秒，而对照组hTDP-43G348C小鼠只有25%得分为300秒。为了进一步评估颞叶依赖的记忆功能，我们进行了新的目标识别测试。在训练期间，IMS-088治疗组和生理盐水治疗组的行为没有差异。训练课程结束后，我们进行了选择阶段测试，其中IMS-088处理的表达hTDP-43突变体的小鼠与生理盐水处理的对照小鼠（45%到50%）相比，与新对象相处的时间（65%到70%）显著增加（图3c，d）。
图3 IMS-088提高了表达hTDP-43突变体的转基因小鼠的认知能力
（a） hTDP-43G348C小鼠（空白与IMS-088治疗组）和（b）hTDP-43A315T小鼠（空白与IMS-088治疗组）12个月龄时的被动回避试验。图表显示了老鼠在一秒钟内的冷冻时间。（c） hTDP-43G348C小鼠（空白与IMS-088治疗组）和（d）hTDP-43A315T小鼠（空白与IMS-088治疗组）12个月龄时的新物体识别试验。4. IMS-088治疗降低突变hTDP-43小鼠的小胶质细胞和星形胶质细胞活化
由于突变体hTDP-43小鼠表现出NF-κB诱导的炎症，我们测试了IMS-088的抗炎特性，用抗体检测胶质纤维酸性蛋白GFAP（星形胶质细胞标记物）和iba1的免疫荧光显微镜观察脑组织（小胶质细胞标记物）。如图4a和b所示，与盐水处理的小鼠相比，IMS-088处理显著降低了小鼠大脑皮层和海马小胶质细胞中iba1蛋白的免疫染色。形态学上，与IMS-088处理的小鼠相比，载体处理的小鼠脑内有更多处于反应状态的小胶质细胞，其面积明显增大。在IMS-088处理组中，小鼠的小神经胶质呈现远端分枝的小体细胞，而在载体处理的小鼠中，小胶质细胞具有大细胞体和短而厚的突起。
此外，免疫印迹分析显示，与空白治疗组相比，IMS-088治疗组GFAP蛋白水平显著降低，而总TDP-43水平没有改变。与星形细胞减少相一致，免疫荧光显示，在载体处理的小鼠中，GFAP+细胞具有厚突起和大细胞体，而IMS-088处理组中的GFAP+细胞较小（图4c，d）。
图4 IMS-088治疗降低突变hTDP-43小鼠的小胶质细胞和星形胶质细胞活化
a 具有代表性的免疫染色显示载体组和IMS-088治疗组hTDP-43突变小鼠大脑皮层和海马区的小胶质细胞。b 空白组和IMS-088治疗组CD-68+（红色）和Iba1（绿色）共染色的代表性免疫染色。c 代表性图像显示载体组和IMS-088治疗组的hTDP-43突变小鼠大脑海马区的星形胶质细胞。d 表达不同治疗组GFAP和总TDP-43蛋白水平的免疫印迹和定量。5. IMS-088处理降低了细胞质TDP-43聚集体
在衰老过程中，hTDP-43A315T和hTDP-43G348C转基因小鼠出现TDP-43在神经元中的胞质错误定位和聚集。我们研究了IMS-088治疗8周对hTDP-43在大脑皮层区域分布和聚集的影响。免疫荧光显微镜（图5a）显示1岁时盐水处理的hTDP-43A315T小鼠皮质NeuN+细胞的细胞质中有丰富的hTDP-43聚集体。IMS-088处理恢复了TDP-43的核定位，并基本上消除了hTDP-43聚集物。与显微镜数据一致，免疫印迹显示，在RIPA不溶性蛋白质组分的大脑中，hTDP-43的水平下降了3到4倍（图5b）；相反，在IMS-088处理和盐水处理的表达hTDP-43突变体的小鼠之间，脑中可溶性hTDP-43的水平没有显著差异（图5b），而使用抗人TDP-43抗体在这些实验中未检测到TDP-43的35 kD和25 kD片段。有趣的是，我们的数据还显示，除了hTDP-43的不溶性水平外，IMS-088治疗还显著降低了hTDP-43A315T小鼠大脑中磷酸化TDP 43的总水平2倍以上（图S1A）。
此外，我们还测量了脊髓大运动神经元的胞质与核比率。有趣的是，IMS-088治疗显著降低了hTDP-43G348C小鼠运动神经元中TDP-43的细胞质定位（图5c）。综合数据表明，IMS-088治疗减少了神经元TDP-43蛋白病变。
图5 IMS-088处理降低了突变hTDP-43小鼠的细胞质TDP-43聚集体
a 在空白和IMS-088处理的hTDP-43突变转基因小鼠的脑切片中，有TDP-43（红色）、NeuN（绿色）和DAPI（蓝色）的代表性图片。b hTDP-43G348C和hTDP-43A315T小鼠的n=3-4独立小鼠脑中RIPA不溶性和RIPA可溶性部分的代表性免疫印迹和定量。c 通过IMS-088处理显示脊髓运动神经元中的细胞质hTDP-43的代表性图像和图表以及hTDP-43G348C小鼠中hTDP-43的细胞质与核比率的定量。6. IMS-088治疗促进自噬
有证据表明，抑制NF-κB信号可能诱导细胞自噬，因此，我们研究了IMS-088对自噬标记物水平的影响。在用IMS-088治疗8周后，我们检测到与载体治疗组相比，自噬标记物LC3BII的水平显著增加2倍（图6a，e）。我们还发现，在IMS-088治疗组中，另一种自噬标记物Beclin-1增加了150%（图6a，c）。p62和ATG5的水平保持不变（图6a，b，d）。为了进一步研究IMS-088介导的通过自噬清除TDP-43聚集体，我们在HEK293细胞中用巴非霉素A1阻断自噬体-溶酶体融合，并分析了EA诱导的RIPA不溶性和可溶性TDP-43水平。免疫印迹分析显示，与单独使用IMS-088相比，使用Bafiromycina1治疗组的IMS-088中EAA诱导的RIPA不溶性-TDP-43水平显著增加（图S2）。在任何治疗组中，我们没有发现RIPA可溶性水平有任何变化（图S2）。从这些结果中，我们得出结论，IMS-088处理诱导了自噬活性，这可能解释了TDP-43A315T和TDP-43G348C突变小鼠脑和脊髓神经元中细胞质TDP-43积聚的清除。
图6 IMS-088治疗促进了自噬
有代表性的免疫印迹显示空白或IMS-088治疗的hTDP-43A315T小鼠脑内的自噬标记物。数据显示，在接受盐水或IMS-088的hTDP-43突变小鼠中，（b）p62（c）Beclin-1（d）ATG 5（e）LC-3IIB的标准化密度。7. hTDP-43A315T小鼠神经丝mRNA的翻译抑制
研究表明，TDP-43直接参与翻译调控。细胞中的TDP-43蛋白病也被证明通过与RANK1在多核糖体上的相互作用抑制整体翻译，然而，TDP-43蛋白病变对体内神经元翻译谱的影响尚不清楚。在本研究中，我们使用改良的翻译亲和纯化（TRAP）和EDTA纯化的核糖体相关新生肽链（EDTA纯化RANC）方法来研究体内神经细胞的分子结构，这种方法涉及免疫沉淀的多核糖体复合物与附加的mRNA和新的合成肽在细胞特异性的方式从一个复杂的组织。为了研究中枢神经系统神经元的翻译谱，我们制作了一个名为NFL-rRFP的转基因小鼠模型，该模型在人类NEFL启动子下表达HA-RFP1标记的rpl10核糖体蛋白（附加文件5，图S3）。为了解决TDP-43病变对神经元翻译谱的影响，我们将NFL-rRFP小鼠与hTDP-43A315T小鼠杂交获得NFL-rRFP；hTDP-43A315T转基因小鼠（附加文件5，图S3）。以NeuN作为脑组织神经元标记物，我们用免疫荧光显微镜观察到NFL-rRFP；hTDP-43A315T小鼠中RFP1的神经元特异性表达（附加文件5，图S3C）。
在12个月龄时，NF-L-RFP；TDP-43A315T小鼠皮层神经元出现TDP-43蛋白病变，我们采集脑组织，用抗RFP抗体免疫沉淀核糖体，纯化并分析核糖体附着mRNA和新合成的肽。Affymetrix小鼠基因组430对mRNAs的分析没有显示大多数基因的显著变化。与NFL-rRFP小鼠相比，NF-L-RFP；TDP-43A315T转基因小鼠中仅0.13%结合到神经元核糖体的mRNA存在差异调节（图7a）。在差异调节的mRNAs中，我们发现与NFL-rRFP小鼠相比，NF-L-RFP；TDP-43A315T转基因小鼠的mRNAs上调80.23%，下调19.77%（图7a）。
我们进一步用EDTA纯化的核糖体相关初生肽链进行质谱分析，从核糖体复合物免疫纯化的大脑神经元细胞中分离，发现与年龄匹配的NFL-rRFP小鼠相比，NF-L-RFP；TDP-43A315T小鼠的117种不同蛋白的神经元表达水平发生了显著变化（图7b）。使用David6.8对上调肽进行的基因本体（GO）功能分析揭示了代谢途径的上调，包括线粒体功能（图S4A）。此外，NFL-rRFP中几种肽的水平高度增加；NF-L-RFP；TDP-43A315T小鼠大脑包括Pin1（肽基脯氨酰顺反异构酶），其大约比NFL-rRFP小鼠样品中的高5倍（图S4D）。线粒体定位的Pin1被报道作为一种分子开关，将凋亡机制的组成部分的磷酸化与细胞死亡过程相结合，特别是在神经元中。
相反，用David软件对下调肽进行GO功能分析，发现神经细胞骨架紊乱，包括NFL-rRFP；hTDP-43A315T小鼠脑样本中神经丝肽的显著下调（图7c）。因此，在NFLrRFP；hTDP-43A315T小鼠中，与NFL-rRFP小鼠相比，神经丝肽（如Nefl、NefM和α-内连接蛋白）的水平降低了3.5到4倍（图7e）。此外，对Nefl、NefM和α-内连接蛋白的核糖体结合mRNA水平的分析未显示任何变化（图7d）。mRNA和蛋白质水平的差异表明，hTDP-43A315T小鼠细胞质TDP-43的积累导致神经丝蛋白合成的翻译抑制。值得注意的是，其他下调的肽在hTDP-43A315T小鼠脑神经元中也显著下调，并且通过IMS-088处理恢复其表达水平（图S4D）。对于hTDP-43小鼠神经元核糖体中的其他下调肽，核糖体结合mRNA的水平没有相应的降低，这表明这些mRNA物种存在翻译阻断。
图7 hTDP-43A315T小鼠神经丝mRNAs的翻译抑制
a Affymetrix 2.0st芯片火山图：12月龄hTDP-43A315T小鼠脑神经元核糖体复合体NFL-rRFP和NFL-rRFP的mRNA分离结果。实验分为三个生物复制组（n=6只小鼠/条件）。b 从NFL-rRFP和NFL-rRFP脑神经元核糖体复合体中分离的肽的蛋白质组学结果火山图；12月龄hTDP-43A315T小鼠的质谱分析。c NFL-rRFP脑神经元分离肽的GO功能分析hTDP-43A315T小鼠显示神经细胞骨架失调。数据显示12个月龄的hTDP-43A315T小鼠NFL-rRFP和NFL-rRFP中细胞骨架蛋白Nefl、Nefm和α-连接蛋白的核糖体结合（d）mRNAs和（e）肽水平。8. IMS-088治疗逆转了与TDP-43蛋白病变相关的神经元翻译缺陷
为了测试IMS-088对脑神经元翻译谱的影响，从大约10个月大的小鼠开始，每天两次灌胃NFL-rRFP；hTDP-43A315T小鼠，连续8周给药载体或IMS-088（30 mg/kg）。在Affymetrix小鼠基因组430分析中，我们发现只有4.13%与IMS-088治疗相关的mRNAs发生显著变化（图8a）。在这4.13%的mRNAs中，56.09%的mRNA表达上调，43.91%的mRNA表达下调，17.07%的mRNAs为非编码，而在下调的mRNA组中，59.15%的基因为非编码且功能未知（附加文件5，图S4C）。
质谱分析显示，IMS-088处理NFL-rRFP；hTDP-43A315T小鼠显著改变199种不同神经元蛋白质的合成（图8b）。特别有趣的是发现IMS-088治疗逆转了神经丝mRNA的翻译阻滞（图8c，e）。因此，由于IMS-088治疗NFL-rRFP；hTDP-43A315T小鼠，最显著的上调变化是神经丝肽（如Nefl、Nefm和α-内连接蛋白）增加6到8倍（图8e）。免疫印迹分析进一步证实了IMS-088处理NFL-rRFP；hTDP-43A315T小鼠后神经丝蛋白合成的恢复（图8f）。除了神经丝外，IMS-088还恢复了与mRNA剪接、突起生长或凋亡相关的特异性肽的表达水平。如补充图S4D所示，IMS-088恢复了在hTDP-43A315T小鼠中其水平解除调节的大多数肽的水平，例如，通过IMS-088治疗恢复了Pin1、srsf3和camk4的水平（图S4D）。有趣的是，凋亡蛋白Pin1在NFL-rRFP；hTDP-43A315T小鼠中表达上调，当IMS-088处理后表达下调7.5倍（图S4D）。
这些mRNA和蛋白质组学数据为IMS-088的神经保护作用提供了证据。IMS-088治疗最显著的结果是神经丝蛋白的合成恢复，这些蛋白在hTDP-43A315T细胞质TDP-43错误积累的情况下受到翻译抑制。
图8 IMS-088治疗逆转了与TDP-43蛋白病变相关的神经元翻译缺陷
a NFL-rRFP；hTDP-43A315T小鼠经IMS-088或载体处理8周后，用Affymetrix 2.0st芯片分析12月龄时与神经元核糖体复合体结合的mRNA。b 从NFL-rRFP的脑神经元核糖体复合体中分离的肽的蛋白质组学结果火山图用质谱法分析12个月龄时用IMS-088或载体处理的hTDP-43A315T小鼠。实验分为三个生物复制组（n=6只小鼠/条件）。c NFL-rRFP脑神经元分离肽的GO功能分析用IMS-088或载体处理的hTDP-43A315T小鼠显示IMS-088挽救了mhTDP-43小鼠的神经细胞骨架失调。检测神经元细胞骨架蛋白Nefl、Nefm和α-内连接蛋白的（d）mRNA和（e）肽水平。f 免疫印迹法和图形法检测不同组小鼠脑内α-内连接蛋白和NFL的水平。讨论
我们在ALS患者的大多数运动神经元中发现了TDP-43聚集体。TDP-43聚集体也存在于其他神经退行性疾病中，包括晚期和50%的FTD和阿尔茨海默病患者。TDP-43蛋白参与调节RNA加工和剪接以及染色质凝聚；然而，细胞质TDP-43错误积累对体内mRNA翻译的影响尚不清楚。我们使用核糖标记法结合质谱法研究了表达ALS连接的hTDP-43A315T突变体（ALS/FTD模型）的1岁转基因小鼠神经元的翻译谱。我们的研究首次揭示了TDP-43蛋白病变可导致特异性mRNAs的翻译失调。值得注意的是，GO功能分析显示hTDP-43A315T小鼠神经丝Nefl、Nefm和α-内连接蛋白的mRNA翻译受到明显抑制。神经丝是神经元的主要细胞骨架成分。转基因小鼠的研究强调了神经丝蛋白化学计量对正确组装和运输的重要性。神经丝紊乱可导致神经元功能障碍和死亡。Nefl或Nefm蛋白的表达减少已被证明会导致突触功能缺陷，进而导致行为损伤。以往的研究表明，TDP-43可以结合和稳定神经丝mRNAs。我们的结果表明，TDP-43的细胞质积累可以导致毒性功能的获得，包括放松mRNA翻译的调节，特别是抑制神经丝蛋白的合成。我们的数据没有显示Nefl、Nefm和α-内连接蛋白的核糖体结合mRNA水平有任何变化，但它们显示这些基因的新合成肽水平降低，表明翻译受阻（图7d，e）。
我们在此报告了一种新的withaferin-A类似物IMS-088对表达hTDP-43突变体的转基因小鼠的治疗效果。Withaferin-A是一种从药用植物Withania somnifera中提取的化合物，具有通过NEMO相互作用抑制NF-κB信号通路和诱导自噬的治疗潜力。Witaferin-A治疗在两种ALS小鼠模型中给予保护。此外，对小鼠脑缺血模型的Witaferin-A治疗导致病理改变的改善，减少了NF-κB介导的炎症。尽管withaferin-A具有有益的特性，但这种化合物在高剂量或长时间治疗时可诱导细胞死亡。甲氧基的加入显著降低了withaferin A的毒性。从IMSTARtherapeutics（温哥华）获得的IMS-088化合物基本上是4-O-甲基withaferin-A，其在小鼠中比withaferin-A在高剂量（60 mg/kg）下耐受性更好。用14C标记的IMS-088进行的药代动力学研究表明，这种新型类似物在口服后穿透血脑屏障。本研究表明，在具有TDP-43蛋白病变的转基因小鼠模型中口服IMS-088八周可导致RIPA缓冲液不溶性TDP-43水平以及脑和脊髓中细胞质TDP-43聚集体的减少。IMS-088治疗增加了自噬标记物Beclin-1和LC3BII的水平。从这些结果中，我们得出结论：IMS-088清除小鼠模型中的细胞质TDP-43可能是自噬活性增强的结果。在其他神经退行性疾病的小鼠模型中，也发现自噬诱导促进不同聚集蛋白的清除，包括亨廷顿蛋白、α-突触核蛋白和淀粉样β。有人认为，在衰老过程中发生的自噬不足可能是导致错误折叠蛋白增加的原因之一。
我们的数据表明，IMS-088清除过多的细胞质TDP-43在一定程度上可以逆转神经元的翻译缺陷。因此，IMS-088治疗被发现可以恢复表达hTDP-43突变体的1岁小鼠脑神经元的失调翻译谱。特别令人感兴趣的是，IMS-088拯救了表达突变hTDP-43的小鼠大脑中神经丝蛋白的翻译抑制。
用IMS-088（NF-κB活性的抑制剂）治疗表达突变hTDP-43的小鼠，导致小胶质细胞增生和星形胶质细胞增生减少（图4）。NF-κB是一种在炎症反应中起关键作用的转录因子，包括编码细胞因子和趋化因子的基因。小胶质细胞对NF-κB通路的特异性抑制也显示出在SOD1G93A小鼠中减轻神经炎症并延长数周的存活期。
结论
我们发现在表达hTDP-43突变体的转基因小鼠中，TDP-43的细胞质积累可以改变脑神经元中特定mRNAs的翻译，包括抑制神经丝蛋白的合成。口服IMS-088可逆转神经元的翻译损伤，减轻炎症，减轻认知功能障碍。IMS-088是同时诱导自噬的NF-κB抑制剂，这一过程可能有助于清除细胞质TDP-43聚集体，结果提示IMS-088和其他自噬诱导剂可能是治疗TDP-43蛋白病的有效方法。
原文链接： https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33413517/长按左侧二维码
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