淀粉样蛋白-β(Aβ)肽是阿尔茨海默病(AD)患者脑中老年斑的主要成分,其通过β-分泌酶(BACE1)和γ-分泌酶复合物对淀粉样前体蛋白(APP)进行连续蛋白水解切割而产生。已有研究提出,Aβ的异常分泌和积累是AD发病的初始致病事件,因此调节该途径的药物具有治疗潜力。
研究表明,一氧化碳(CO)是血红素加氧酶-1(HO-1)的产物,能够预防Aβ诱导的神经毒性并促进神经保护作用。然而,CO影响Aβ水平和BACE1表达的具体机制尚不清楚。最近,研究人员发现,CO通过在体内和体外降低BACE1的表达来调节APP的切割和Aβ的产生。CO可降低Aβ水平,并改善AD转基因小鼠的记忆缺陷。CO对BACE1表达的调节依赖于核因子-κB(NF-κB)。与SIRT1在NF-κB活性中的负调控作用一致,在SIRT1抑制剂存在下,CO未能引起BACE1表达的显著降低。
此外,在3xTg-AD小鼠模型以及高脂高胆固醇饮食喂养的小鼠大脑中,CO可减弱BACE1水平的升高。CO还能降低由胆固醇氧化产物27-羟基胆固醇或过氧化氢诱导的NF-κB介导的BACE1转录。这些数据表明,CO通过抑制NF-κB介导的BACE1转录,从而减少Aβ的产生。该研究揭示了CO降低BACE1表达和Aβ产生的新机制,可能为AD治疗提供新的药物靶点。