Molecular Neurodegeneration：中国学者揭示中脑星形胶质细胞源性神经营养因子（MANF）在阿尔茨海默病中的过表达导致突触损失

阿尔茨海默病（AD）是全球最常见的神经退行性疾病之一，其病理特征主要包括海马和皮层中的突触密度减少，以及由淀粉样蛋白斑块和过度磷酸化的Tau蛋白组成的神经纤维缠结。尽管内质网应激是阿尔茨海默病中早期的病理标志之一，但其在突触损失中的具体作用机制尚未得到充分研究。中脑星形胶质细胞源性神经营养因子（MANF）是一种非典型神经营养因子，其在内质网应激时表达增加，但它在AD中表达升高的后果仍不明确。因此，本研究旨在探讨MANF在AD中的作用，尤其是其对突触功能和神经元损伤的影响。

本研究首先在不同病理阶段的AD小鼠模型中检测MANF的表达水平，采用行为学、电生理学和神经病理学分析评估MANF转基因小鼠中的突触功能损失。通过蛋白质组学和转录组学筛选，鉴定并验证了MANF在突触功能中的分子机制。为进一步确认这些发现，研究团队还通过病毒介导的基因过表达和敲低实验，分别在野生型小鼠和5xFAD小鼠模型中验证了MANF在阿尔茨海默病中的作用。

图1：MANF在阿尔茨海默病小鼠模型中与突触病理的关联

研究发现，MANF的表达水平在AD小鼠的海马中显著升高，并且与突触损失密切相关。在MANF转基因小鼠中，通过行为学测试发现这些小鼠表现出认知功能缺陷和记忆障碍，而电生理学分析显示其海马区的突触功能显著受损，表现为自发性兴奋性突触后电流（EPSC）频率的下降。通过免疫荧光染色和Western blot实验，研究团队发现MANF的过表达导致突触标志物突触素（synaptophysin）和PSD95的显著减少，提示突触密度下降。此外，Golgi染色结果显示，MANF转基因小鼠的海马区树突棘数量显著减少，这与突触损失相一致。

进一步的分子机制研究显示，MANF与RNA结合蛋白ELAVL2相互作用，影响ELAVL2对涉及突触功能的RNA转录本的结合。通过共免疫沉淀和体外结合实验，研究团队证实MANF主要通过与ELAVL2的第三个RNA识别结构域（RRM3）结合来发挥作用。RNA免疫沉淀分析表明，MANF的过表达增加了ELAVL2对多个与突触相关转录本的结合，从而影响了这些基因的稳定性和表达水平。

在阿尔茨海默病5xFAD小鼠模型中，过表达MANF加重了这些小鼠的突触病理和认知功能障碍。行为学测试显示，MANF过表达导致5xFAD小鼠在认知测试中表现更差，突触标志物的表达进一步减少，突触损失加剧。此外，过表达MANF还导致小胶质细胞活化增加，提示其可能通过增强小胶质细胞介导的突触吞噬作用加剧突触损失。相反，敲低MANF的表达则减轻了5xFAD小鼠的突触病理和行为缺陷，表现为突触标志物的表达增加，突触损失减少，认知功能恢复。

图2：MANF转基因小鼠的行为学和电生理学缺陷

本研究首次揭示了MANF在阿尔茨海默病中的双重作用。MANF的过表达通过与RNA结合蛋白ELAVL2相互作用，影响了与突触功能相关的RNA转录本的稳定性，从而导致突触损失和认知功能障碍。这一发现为阿尔茨海默病的治疗提供了新的靶点，降低MANF的表达可能成为缓解突触病理和改善认知功能的潜在治疗策略。

原始出处：
Zhang Y, Chen X, Chen L, Shao M, Zhu W, Xing T, et al. Increased expression of mesencephalic astrocyte-derived neurotrophic factor (MANF) contributes to synapse loss in Alzheimer’s disease. *Mol Neurodegeneration.* 2024;19:75. DOI: 10.1186/s13024-024-00771-3.