Isoform-Specific Effects of Apolipoprotein E on Hydrogen Peroxide-Induced Apoptosis in Human Induced Pluripotent Stem Cell (iPSC)-Derived Cortical Neurons.
Isoform-Specific Effects of Apolipoprotein E on Hydrogen Peroxide-Induced Apoptosis in Human Induced Pluripotent Stem Cell (iPSC)-Derived Cortical Neurons.
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载脂蛋白 E 对人诱导多能干细胞 (iPSC) 来源的皮质神经元中过氧化氢诱导的细胞凋亡的亚型特异性影响
DOI：
10.3390/ijms222111582
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发表时间：
2021-10-27
影响因子：
5.6
通讯作者：
Xu H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gao H;Zheng W;Li C;Xu H
过氧化氢(H_2O_2)诱导的神经元凋亡在阿尔茨海默病(AD)和其他神经退行性疾病的病理过程中起着至关重要的作用。载脂蛋白(ApoE)亚型抗细胞凋亡的神经保护作用及其机制仍存在争议。在这里，我们已经从IPSCs中产生了人类皮质神经元，并用过氧化氢诱导了细胞凋亡。结果表明，APOE2和ApoE3能显著抑制神经细胞的凋亡，而ApoE4没有神经保护作用，高浓度的ApoE4甚至表现出毒性作用。我们进一步发现APOE2和ApoE3在H_2O_2存在下调节Akt/FOXO_3a/Bim信号通路。我们认为，载脂蛋白E以一种异构体特异性的方式减轻过氧化氢诱导的人IPSC来源的神经细胞的凋亡。我们的结果为载脂蛋白E亚型如何影响AD发病风险提供了另一种机制解释，并为涉及中枢神经系统神经细胞凋亡的疾病提供了一个有前景的治疗靶点。
Hydrogen peroxide (H2O2)-induced neuronal apoptosis is critical to the pathology of Alzheimer’s disease (AD) as well as other neurodegenerative diseases. The neuroprotective effects of apolipoprotein (ApoE) isoforms against apoptosis and the underlying mechanism remains controversial. Here, we have generated human cortical neurons from iPSCs and induced apoptosis with H2O2. We show that ApoE2 and ApoE3 pretreatments significantly attenuate neuronal apoptosis, whereas ApoE4 has no neuroprotective effect and higher concentrations of ApoE4 even display toxic effect. We further identify that ApoE2 and ApoE3 regulate Akt/FoxO3a/Bim signaling pathway in the presence of H2O2. We propose that ApoE alleviates H2O2-induced apoptosis in human iPSC-derived neuronal culture in an isoform specific manner. Our results provide an alternative mechanistic explanation on how ApoE isoforms influence the risk of AD onset as well as a promising therapeutic target for diseases involving neuronal apoptosis in the central nervous system.
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