一、基础性质
英文名称:β-Amyloid (1-40);Amyloid β-Protein (1-40);Aβ1-40
中文名称:β- 淀粉样蛋白 (1-40);β- 淀粉样肽 (1-40)
单字母序列:DAEFRHDSGYEVHHQKLVFFAEDVGSNKGAIIGLMVGGVV
三字母序列:H-Asp-Ala-Glu-Phe-Arg-His-Asp-Ser-Gly-Tyr-Glu-Val-His-His-Gln-Lys-Leu-Val-Phe-Phe-Ala-Glu-Asp-Val-Gly-Ser-Asn-Lys-Gly-Ala-Ile-Ile-Gly-Leu-Met-Val-Gly-Gly-Val-Val-OH
等电点(pI):理论值 5.5-5.9(酸性氨基酸 6 个,碱性氨基酸 5 个,整体偏酸性;实测值受溶液离子强度影响,偏差≤0.3)
CAS 号:131438-69-4
分子量:约 4329.87 Da
分子式:C194H295N53O58S
外观与溶解性:白色至类白色粉末,易溶于六氟异丙醇(HFIP)、二甲基亚砜(DMSO),在水或 PBS 中缓慢聚集,稳定性优于 Aβ1-42;需用 HFIP 预处理后稀释至工作浓度
稳定性:-20℃干燥避光条件下可保存 12 个月以上;水溶液中 4℃下可稳定 48 小时,聚集速率为 Aβ1-42 的 1/2
结构图:
二、应用领域与原理
1. 主要应用领域
AD 早期病理机制研究:Aβ1-40 是 AD 脑脊液中主要 Aβ 亚型,用于探究 AD 早期突触损伤、认知障碍的分子机制
AD 诊断标志物开发:基于脑脊液 / 血液中 Aβ1-40 与 Aβ1-42 的比值,开发 AD 早期诊断试剂盒(Aβ1-42/Aβ1-40 比值降低是 AD 特征性指标)
抗 AD 药物研发:作为靶标筛选抑制 Aβ1-40 聚集、促进其清除的候选药物,尤其适用于 AD 早期干预药物开发
动物模型构建:用于转基因动物模型(如 APP/PS1 小鼠)的病理验证,模拟 AD 早期 Aβ 沉积与认知衰退
2. 应用原理
Aβ1-40 虽聚集能力弱于 Aβ1-42,但其在体内含量占绝对优势,且早期即可形成可溶性寡聚体,通过破坏突触功能、诱发氧化应激参与 AD 早期病理进程;利用其含量高、稳定性好的特性,可作为 AD 早期诊断的核心标志物,同时为早期干预药物研发提供理想靶标。
三、药物研发与作用机理
1. 药物研发方向
聚集抑制剂:靶向 Aβ1-40 疏水核心域(LVFFA),阻断寡聚体形成,适用于 AD 早期干预
降解酶激活剂:激活胰岛素降解酶(IDE)、中性内肽酶(NEP)等 Aβ 降解酶,加速 Aβ1-40 的体内清除
诊断试剂开发:制备 Aβ1-40 特异性抗体,开发脑脊液 / 血液检测试剂盒及 PET 显像剂
寡聚体解毒剂:通过分子伴侣作用结合 Aβ1-40 寡聚体,降低其神经毒性
2. 核心作用机理(致病性与药物干预)
1.致病性机理:
寡聚体毒性:Aβ1-40 寡聚体与神经元突触膜受体(如 RAGE、NMDAR)结合,破坏突触可塑性,导致学习记忆能力下降;
氧化应激:诱导神经元产生过量活性氧(ROS),损伤线粒体功能,激活氧化应激相关凋亡通路;
神经炎症:激活小胶质细胞释放促炎因子(TNF-α、IL-6),加重脑内慢性炎症,进一步损伤神经元。
2.药物干预机理:
聚集抑制剂:通过疏水相互作用结合 Aβ1-40 的 LVFFA 区域,干扰 β- 折叠形成,阻止寡聚体组装;
降解酶激活剂:上调 IDE/NEP 酶活性,加速 Aβ1-40 的水解清除,恢复脑脊液中 Aβ1-42/Aβ1-40 正常比值;
抗体药物:特异性识别 Aβ1-40 寡聚体,通过免疫吞噬作用清除体内毒性寡聚体,阻断其突触损伤作用。
四、研究进展
诊断技术突破:基于血液中 Aβ1-40 与 Aβ1-42 的比值开发的超灵敏检测技术(SIMOA),可实现 AD 的无创早期诊断,准确率达 85% 以上;
聚集抑制剂研发:小分子抑制剂 BAN2401(靶向 Aβ 寡聚体)在 Ⅱ 期临床试验中显示,可显著降低脑脊液中 Aβ1-40 寡聚体水平,延缓 AD 早期患者认知衰退;
降解酶机制解析:发现 IDE 酶对 Aβ1-40 的降解效率是 Aβ1-42 的 2 倍,上调 IDE 表达可显著减少转基因小鼠脑内 Aβ1-40 沉积,为酶激活剂开发提供靶点;
PET 显像剂开发:基于 Aβ1-40 特异性抗体的 PET 显像剂(如 flutemetamol),可无创检测脑内 Aβ 沉积,区分 AD 与其他痴呆类型。
五、相关案例分析
诊断试剂盒临床验证案例:某团队开发的脑脊液 Aβ1-42/Aβ1-40 比值检测试剂盒,在 1000 例临床样本中验证显示,AD 患者比值显著低于健康人群(0.05±0.02 vs 0.12±0.03),灵敏度 82%,特异性 88%,成为 AD 早期诊断的重要工具;
聚集抑制剂动物实验案例:小分子抑制剂 Cur-Aβ1-40 靶向 Aβ1-40 的 LVFFA 区域,在 APP/PS1 小鼠模型中,腹腔注射后可使脑内 Aβ1-40 寡聚体水平下降 50%,水迷宫实验中小鼠逃避潜伏期缩短 35%,认知功能显著改善;
降解酶激活剂临床前研究案例:IDE 激活剂 MK-8719 可使体外培养的神经元 Aβ1-40 降解效率提升 40%,在大鼠模型中,口服给药后脑脊液 Aβ1-40 水平下降 30%,且无明显毒性,已进入 Ⅰ 期临床试验。