文章信息
文章題目：Elucidating pathway-selective biased CCKBR agonism for Alzheimer's disease treatment
期刊：Cell
發(fā)表時(shí)間：2025 年 11 月 20 日
主要內(nèi)容：北京大學(xué)/山東大學(xué)孫金鵬教授與香港城市大學(xué)賀菊芳教授，北京大學(xué)張勇教授，鐵璐副教授，香港中文大學(xué)（深圳）杜洋教授，北京宣武醫(yī)院唐毅主任通力合作在 Cell 上發(fā)表了研究論文：Elucidating pathway-selective biased CCKBR agonism for Alzheimer's disease treatment。該研究團(tuán)隊(duì)從臨床提出問(wèn)題，通過(guò)臨床樣品檢測(cè)與動(dòng)物模型相結(jié)合的方法闡釋了 CCKBR 下游不同 G 蛋白信號(hào)通路在 AD 進(jìn)程中的功能，并通過(guò)解析內(nèi)源性激動(dòng)劑 CCK8s 激活 CCKBR 不同 G 蛋白（Gs、Gq、Gi）的分子機(jī)制，揭示了 CCKBR 信號(hào)偏向性的分子生物學(xué)基礎(chǔ)，并依此成功設(shè)計(jì)出具有治療潛力的 Gq 偏向性激動(dòng)劑 3r1，通過(guò)動(dòng)物模型與轉(zhuǎn)錄組闡明 3r1 可通過(guò) CCKBR-Gq-Plcb4-Adam10 信號(hào)軸抑制神經(jīng)/突觸損傷，清除 Aβ 沉積，為阿爾茨海默?。ˋD）的精準(zhǔn)治療提供了新策略。
原文鏈接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)01238-3
使用TransGen產(chǎn)品：
Trans5α Chemically Competent Cell (CD201)
背景介紹
阿爾茨海默?。ˋD）作為一種以記憶衰退和認(rèn)知障礙為特征的神經(jīng)退行性疾病，其全球發(fā)病率和死亡率逐年攀升，患者隨病情進(jìn)展將逐漸喪失自理能力。傳統(tǒng)的藥物治療手段如膽堿酯酶抑制劑和谷氨酸受體拮抗劑，雖能改善部分患者的認(rèn)知功能，卻無(wú)法阻斷或延緩疾病進(jìn)程；而靶向 Aβ 斑塊的單克隆抗體治療方法，則存在明顯的臨床副作用且療效有限，面對(duì)這些治療困境，研究者們正積極尋求新的干預(yù)策略。其中，大腦中含量最豐富的神經(jīng)肽——膽囊收縮素（CCK）及其 B 型膽囊收縮素受體（CCKBR）所介導(dǎo)的信號(hào)通路，對(duì)學(xué)習(xí)記憶功能具有決定性影響。有研究發(fā)現(xiàn)，硫酸化 CCK8 能夠顯著改善老年大鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力，這提示通過(guò)調(diào)控 CCK 信號(hào)通路有治療 AD 的潛力。
文章概述
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析臨床 AD 患者的腦脊液樣本，發(fā)現(xiàn)重度癡呆患者的腦脊液多肽成分對(duì) CCKBR 的 Gq 信號(hào)激活能力顯著低于輕度癡呆患者，對(duì) Gi 信號(hào)的激活能力高于輕度癡呆患者，說(shuō)明 CCKBR 的 Gq 信號(hào)活力隨著 AD 病程的加重而逐漸減弱，而 Gi 信號(hào)活力則相反。接著，研究團(tuán)隊(duì)同時(shí)檢測(cè)了不同形式的 CCK 對(duì) CCKBR 的下游信號(hào)通路激活情況，發(fā)現(xiàn) CCK8s，CCK8、Gastrin-17 均激活CCKBR的下游 Gs、Gi 和 Gq三條通路，而 CCK4 只激活 Gi 和 Gq 通路，不激活 Gs 通路。利用 Gnαsfl/fl、Gnαqfl/fl 小鼠和構(gòu)建的 Cckbr-Cre 腺相關(guān)病毒，阻斷 Gs 和 Gq 通路后，顯著削弱了 CCK8s 對(duì)原代神經(jīng)元細(xì)胞活力的恢復(fù)作用，而阻斷 Gi 通路后對(duì)神經(jīng)元細(xì)胞活力沒(méi)有顯著改善。這表明 CCK8s 誘導(dǎo)的 CCKBR 下游 Gs 或 Gq 信號(hào)通路的激活介導(dǎo)神經(jīng)保護(hù)作用，而 Gi 通路不介導(dǎo)這一過(guò)程，提示 CCKBR 下游 Gs 或 Gq 信號(hào)通路參與調(diào)控神經(jīng)元損傷修復(fù)。臨床樣本分析進(jìn)一步顯示，AD 嚴(yán)重程度與腦脊液中 CCK8s 水平下降及 CCK4 水平升高相關(guān)，提示 CCKBR 信號(hào)失衡可能參與 AD 的病理進(jìn)程；以上結(jié)果共同提示 CCKBR 下游 Gq 信號(hào)通路在 AD 的病程中發(fā)揮正向調(diào)控作用，靶向 CCKBR-Gq 信號(hào)軸可能為 AD 提供新的治療策略。
通過(guò)冷凍電鏡解析 CCK8s 與 CCKBR 及三種 G 蛋白復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)不同 G 蛋白偏向性由受體配體結(jié)合腔的頂部、中部、底部區(qū)域的特異性相互作用決定。基于結(jié)構(gòu)信息設(shè)計(jì)出 CCKBR 激動(dòng)劑，包括一種偏向 Gi 的激動(dòng)劑 Lyz-866、小分子激動(dòng)劑 z-44 和一種偏向 Gq 的激動(dòng)劑 3r1。值得注意的是，3r1 能夠穿越血腦屏障，顯著改善了 5×FAD 阿爾茨海默病小鼠模型的空間學(xué)習(xí)和記憶能力，促進(jìn)了海馬長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)，減少了 Aβ 斑塊沉積以及 Tau 蛋白磷酸化。表明了 3r1 具有改善 AD 相關(guān)認(rèn)知障礙的治療潛力。進(jìn)一步機(jī)制研究顯示，3r1 通過(guò)激活 CCKBR 的 Gq 通路來(lái)上調(diào) α 分泌酶 ADAM10 的基因和蛋白表達(dá)，并增加其產(chǎn)物 sAPP 的水平，從而將淀粉樣前體蛋白（APP）的加工導(dǎo)向非淀粉樣蛋白生成途徑。在原代神經(jīng)元細(xì)胞中，3r1 通過(guò)激活 CCKBR 的 Gq 通路誘導(dǎo) PLCB4/ADAM10 表達(dá)上調(diào)，從而發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。這些結(jié)果共同確定了 ADAM10 與 PLCB4 是 3r1 發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用的關(guān)鍵下游分子。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步闡明了 PLCB4 與 ADAM10 之間的調(diào)控關(guān)系，發(fā)現(xiàn) 3r1 對(duì) ADAM10 的上調(diào)作用依賴于 Gq 信號(hào)和 PLCB4 的激活，揭示了一條全新的 CCKBR-Gq-PLCB4-ADAM10 信號(hào)軸，闡明了 3r1 通過(guò)激活此通路，協(xié)同促進(jìn)非淀粉樣蛋白途徑的 APP 加工、實(shí)現(xiàn)神經(jīng)保護(hù)的分子機(jī)制。
綜上，該研究首次闡明了 CCKBR 偏向性信號(hào)在 AD 治療中的潛力。所開(kāi)發(fā)的 Gq 偏向性激動(dòng)劑 3r1 具有更好的藥代動(dòng)力學(xué)特性，為 AD 的精準(zhǔn)治療提供了新方向。
全式金生物產(chǎn)品支撐
優(yōu)質(zhì)的試劑是科學(xué)研究的利器。全式金生物的 Trans5α 克隆感受態(tài)細(xì)胞（CD201）助力本研究。產(chǎn)品自上市以來(lái)，深受客戶青睞，多次榮登知名期刊，助力科學(xué)研究。
Trans5α Chemically Competent Cell (CD201)
本產(chǎn)品經(jīng)特殊工藝制作，可用于 DNA 的化學(xué)轉(zhuǎn)化。使用 pUC19 質(zhì)粒 DNA 檢測(cè)，轉(zhuǎn)化效率高達(dá) 108 cfu/μg DNA 以上。
產(chǎn)品特點(diǎn)
? 適用于藍(lán)白斑篩選。
? rec A1 和 end A1 的突變有利于克隆 DNA 的穩(wěn)定和高純度質(zhì)粒 DNA 的提取。
全式金生物的產(chǎn)品再度亮相 Cell 期刊，不僅是對(duì)全式金生物產(chǎn)品卓越品質(zhì)與雄厚實(shí)力的有力見(jiàn)證，更是生動(dòng)展現(xiàn)了全式金生物長(zhǎng)期秉持的“品質(zhì)高于一切，精品服務(wù)客戶”核心理念。一直以來(lái)，全式金生物憑借對(duì)品質(zhì)的執(zhí)著追求和對(duì)創(chuàng)新的不懈探索，其產(chǎn)品已成為眾多科研工作者信賴的得力助手。展望未來(lái)，我們將持續(xù)推出更多優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，期望攜手更多科研領(lǐng)域的杰出人才，共同攀登科學(xué)高峰，書(shū)寫(xiě)科研創(chuàng)新的輝煌篇章。
使用 Trans5α Chemically Competent Cell (CD201) 產(chǎn)品發(fā)表的部分文章：
? Zhong S, Ding W, Sun L, et al. Decoding the development of the human hippocampus[J]. Nature, 2020.(IF 50.50)
? Wang J L, Sha X Y, Shao Y，et al. Elucidating pathway-selective biased CCKBR agonism for Alzheimer's disease treatment[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)
? Kang X, Li X R, Zhou J Q, et al. Extrachromosomal DNA replication and maintenance couple with DNA damage pathway in tumors[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)
? Jiang Y, Dai A R, Huang Y W, et al. Ligand-induced ubiquitination unleashes LAG3 immune checkpoint function by hindering membrane sequestration of signaling motifs[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)
? Ou X M, Ma C Y, Sun D J, et al. SecY translocon chaperones protein folding during membrane protein insertion[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)
? Zhao Y, Ping Y Q, Wang M W, et al. Identification, structure and agonist design of an androgen membrane receptor[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)
? Wen X, Shang P, Chen H D, et al. Evolutionary study and structural basis of proton sensing by Mus GPR4 and Xenopus GPR4[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)
? Hu Q L, Liu H H, He Y J, et al. Regulatory mechanisms of strigolactone perception in rice [J]. Cell, 2024.(IF 45.50)
? Shang P, Rong N, Jiang J J, et al. Structural and signaling mechanisms of TAAR1 enabled preferential agonist design[J]. Cell, 2023.(IF 45.50)
? Ma X J, Wang W, Zhang J Y, et al. NRT1.1B acts as an abscisic acid receptor in integrating compound environmental cues for plants[J]. Cell, 2025.(IF 42.50)
? Jiang L, Xie X, Su N, et al. Large Stokes shift fluorescent RNAs for dual-emission fluorescence and bioluminescence imaging in live cells[J]. Nature Methods, 2023.(IF 36.10)
