Amyloid-β peptide protects against microbial infection in mouse and worm models of Alzheimer's disease.
Amyloid-β peptide protects against microbial infection in mouse and worm models of Alzheimer's disease.
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β 淀粉样肽可防止阿尔茨海默病小鼠和蠕虫模型中的微生物感染。
DOI：
10.1126/scitranslmed.aaf1059
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发表时间：
2016-05-25
影响因子：
17.1
通讯作者：
Moir RD
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kumar DK;Choi SH;Washicosky KJ;Eimer WA;Tucker S;Ghofrani J;Lefkowitz A;McColl G;Goldstein LE;Tanzi RE;Moir RD
淀粉样β肽（amyloid-β peptide，Aβ）是阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）病理过程中的关键蛋白。我们先前报道了体外证据表明Aβ是一种抗菌肽。我们目前的体内数据显示，在AD的小鼠、线虫和细胞培养模型中，Aβ表达可保护小鼠免受真菌和细菌感染。我们发现，Aβ寡聚化，一种传统上被视为内在病理的行为，可能是肽的抗菌活性所必需的。总的来说，我们的数据与可溶性Aβ寡聚体通过肝素结合结构域与微生物细胞壁碳水化合物结合的模型一致。发育中的原纤维抑制病原体与宿主细胞的粘附。β-淀粉样蛋白纤维的变性介导了微生物的凝集和最终捕获。与我们的模型一致，鼠伤寒沙门氏菌细菌感染转基因5XFAD小鼠的大脑导致快速接种和加速β-淀粉样蛋白沉积，其与入侵细菌密切共定位。我们的发现提出了一个有趣的可能性，即β-淀粉样蛋白可能在先天免疫中起保护作用，感染性或无菌性炎症刺激可能导致淀粉样变性。这些数据表明，Aβ具有双重保护/损伤作用，如其他抗菌肽所述。
The amyloid-β peptide (Aβ) is a key protein in Alzheimer's disease (AD) pathology. We previously reported in vitro evidence suggesting that Aβ is an antimicrobial peptide. We present in vivo data showing Aβ expression protects against fungal and bacterial infections in mouse, nematode, and cell culture models of AD. We show that Aβ oligomerization, a behavior traditionally viewed as intrinsically pathological, may be necessary for the antimicrobial activities of the peptide. Collectively, our data are consistent with a model in which soluble Aβ oligomers bind to microbial cell wall carbohydrates via a heparin-binding domain. Developing protofibrils inhibit pathogen adhesion to host cells. Propagating β-amyloid fibrils mediate agglutination and final entrapment of microbes.. Consistent with our model, Salmonella Typhimurium bacteria infections of the brains of transgenic 5XFAD mice resulted in rapid seeding and accelerated β-amyloid deposition, which closely co-localized with the invading bacteria. Our findings raise the intriguing possibility that β-amyloid may play a protective role in innate immunity and infectious or sterile inflammatory stimuli may drive amyloidosis. These data suggest a dual protective/damaging role for Aβ, as has been described for other antimicrobial peptides.
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