南京大学医学部模式动物研究中心的陈贵泉、王志业和张益智等研究人员于2025年在《the faseb journal》发表了题为”Neuronal GSK3β protects against amyloid pathology by regulating APP degradation”的研究论文。这项研究聚焦阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）的发病机制，深入探讨了神经元特异性糖原合成酶激酶3β（Glycogen synthase kinase 3β, GSK3β）在β淀粉样蛋白（β-amyloid, Aβ）病理过程中的保护作用。

学术背景 GSK3β长期以来被认为是AD治疗的关键靶点，因其在tau蛋白磷酸化和聚集中的关键作用。然而，其在Aβ沉积中的细胞类型特异性功能尚不清楚。研究人员通过构建条件性敲除小鼠模型，发现神经元GSK3β缺失会加剧5×FAD转基因小鼠的Aβ斑块沉积，同时伴随显著的神经炎症反应增强。这一发现挑战了”GSK3β抑制具有广泛神经保护作用”的传统认知。

研究方法 研究团队采用以下系统性的实验方案：

1. 动物模型构建（样本量：3-4月龄小鼠，每组5-6只）

• 通过将GSK3βf/f小鼠与CamKIIα-Cre和5×FAD小鼠杂交，构建前脑兴奋性神经元特异性GSK3β条件性敲除（conditional knockout, cko）的5×FAD小鼠模型
• 采用Western blotting验证GSK3β敲除效率，结果显示GSK3β水平显著降低而GSK3α水平不变

1. 病理学分析

• 尼氏染色显示GSK3β敲除不影响大脑基本形态结构
• 免疫组化检测显示：3-4月龄GSK3β cko/5×FAD小鼠皮层、海马和下托区的Aβ斑块数量显著多于5×FAD对照组
• 小胶质细胞（Iba1+）和星形胶质细胞（GFAP+）数量显著增加
• qRT-PCR显示促炎细胞因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）mRNA表达上调

1. 分子机制研究

• Western blotting发现：GSK3β敲除显著增加淀粉样前体蛋白（Amyloid precursor protein, APP）及其C端片段（CTF）水平，但不影响α-、β-和γ-分泌酶表达
• 体外实验显示：GSK3β抑制剂AZD2858处理可增加APP蛋白水平
• 嘌呤霉素掺入实验证明GSK3β不影响全局蛋白质合成
• 环己酰亚胺（CHX）追踪实验显示GSK3β抑制显著延缓APP降解

主要发现 1. 神经元GSK3β对Aβ病理的保护作用： - GSK3β cko/5×FAD小鼠表现出更严重的Aβ沉积（皮层斑块数量增加约40%） - 伴随更显著的神经炎症反应（小胶质细胞数量增加35%，星形胶质细胞增加45%）

1. 分子机制：

• GSK3β通过促进APP降解（而非影响其转录或分泌酶活性）来调控Aβ产生
• 这一调控作用具有神经元特异性，在生理条件下不明显
• 与自噬途径无关（LC3-II/LC3-I比值和p62水平无变化）

1. 治疗意义：

• 广谱GSK3β抑制可能不是AD的最佳治疗策略
• 强调了细胞类型特异性靶向治疗的重要性

研究价值 1. 理论创新： - 首次揭示神经元GSK3β通过调控APP蛋白稳定性影响AD病理的新机制 - 解释了先前关于GSK3β抑制在AD治疗中矛盾结果的可能原因

1. 技术特色：

• 创新性地结合条件性基因敲除与转基因AD模型
• 采用时间分辨的蛋白质降解动力学分析方法

1. 应用前景：

• 为开发神经元特异性GSK3β调节剂提供理论依据
• 提示AD治疗需要区分不同脑细胞类型中GSK3β的功能差异

研究亮点 1. 发现神经元GSK3β在APP代谢中的全新调控机制 2. 阐明GSK3β在神经元与胶质细胞中的功能异质性 3. 开发了可精确解析蛋白质降解动力学的实验体系 4. 为AD的精准治疗策略提供了重要实验依据

这项研究通过多层次的实验证据，系统阐明了神经元GSK3β在AD病理中的保护作用及其分子机制，不仅丰富了AD发病机制的理论认识，也为开发新型治疗策略提供了重要线索。研究结果特别强调，针对GSK3β的AD治疗需要充分考虑其细胞类型特异性功能，这对未来药物开发具有重要指导意义。