Nat Aging:暨南大学方飞/陈国兵合作表明,ULK1是增强自噬的关键,可逆转阿尔茨海默病小鼠认知障碍!

  • 2026-05-20 10:27:44
  • 来源:医药头条

ULK1(Atg1)启动巨自噬和线粒体自噬,支持神经元生长和存活,但该通路在衰老和阿尔茨海默病(AD)中如何被破坏仍不清楚。

2026年5月12日,暨南大学方飞、陈国兵共同通讯在Nature Aging(IF=19.5)在线发表题为Reduced ULK1 links impaired autophagy and mitophagy to Alzheimer’s disease pathology的研究论文。该研究发现,ULK1蛋白的减少是连接衰老、自噬障碍与AD病理的关键纽带。

研究表明,ULK1水平随衰老及AD进程显著下降,而通过基因或药物手段恢复ULK1水平,能有效通过增强线粒体自噬及调节NAD+-SIRT1-tau轴,逆转AD小鼠的认知障碍并减轻蛋白病理沉积。

关于AD中(特别是从衰老角度和人群中)为何发生异常自噬的机制知识很少。研究表明,自噬蛋白(如P62、Beclin1、BAG3和ATG16L)的异常表达(或由单核苷酸多态性引起的变异)有助于AD的发生。然而,关键自噬蛋白ULK1在AD患者中的相关作用尚不清楚。

ULK1是自噬启动中的关键蛋白,它形成ULK1复合物,将来自AMPK和mTOR的上游信号传递以启动自噬;ULK1复合物作为一个节点刺激细胞信号通路,包括激活III类磷脂酰肌醇3-激酶复合物和招募下游Atg蛋白以构建自噬体。与许多其他自噬机制蛋白不同,ULK1还正向调节线粒体自噬。

虽然最近在少量AD患者的尸检海马中报道了ULK1降低,但ULK1在AD进展和衰老过程中如何变化尚不清楚;AD脑中ULK1的时空变化尚未被探索。此外,ULK1减少是AD的罪魁祸首还是旁观者也不清楚。

在此,研究人员报告在COGNORM研究中认知未受损的参与者(n=75)和NorCog记忆门诊队列的AD患者(n=316)中,血清和脑脊液中的ULK1在衰老过程中降低。在AD小鼠中,ULK1过表达刺激自噬通量,减少AD病理,延缓认知衰退,同时增加对β-淀粉样蛋白的吞噬降解,减少tau蛋白病变并改善线粒体质量。

机理模式图(图源自Nature Aging

机制上,ULK1上调增加了自噬以及PINK1、FUNDC1和AMBRA1相关的线粒体自噬;自噬和线粒体自噬的增强增加了细胞NAD⁺,进而通过NAD⁺-SIRT1轴使乙酰化Tau¹⁷⁴去乙酰化,从而减少tau蛋白病变。通过体外tau蛋白播种实验和秀丽隐杆线虫tau模型,验证了ULK1激活剂抑制tau蛋白病变的效力。

该研究提出,与年龄相关的ULK1下降导致自噬和线粒体自噬受损,并加速AD的进展,从而将ULK1确定为一个潜在的治疗靶点。

参考消息:https://www.nature.com/articles/s43587-026-01108-z


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