全身敲除或兴奋神经元条件敲除L2A／LAMP2a的表达

首先，作者在小鼠中进行全身敲除或兴奋神经元条件敲除L2A/LAMP2a的表达。两种小鼠均出现了行为症状，全身敲除和条件敲除的小鼠症状类似。在到达六月龄时，兴奋神经元条件敲除小鼠出现脂褐质和K63泛素化蛋白累积，进一步提示蛋白降解清除出现了问题。 进一步，作者对小鼠的不可溶组份蛋白进行了数量蛋白组学分析，表明在L2A敲除小鼠中聚集了大量不可溶蛋白，其中75%蛋白含有KFERQ亚基。平时易聚集的蛋白，如alpha-syn，tau等，在CMA被抑制后，出现了过饱和状态向不可溶组份迁移。下一步，作者比较了分子伴侣自噬（L2A）和巨自噬（ATG7）分别抑制后的不可溶蛋白组份（下图）。分子伴侣自噬和巨自噬影响了不同途径的蛋白系列。例如CMA阻断后，物质内吞减少，网格蛋白聚集而AP2网格蛋白受体则减少；微丝蛋白动态调控相关蛋白也出现了聚集。 在分子伴侣自噬被抑制后，蛋白降解出现异常，神经元功能受到了影响。作者猜测在神经退行性疾病中，CMA水平下降，进一步影响了神经细胞功能，加速了疾病进展。在致病的hTauP301L过表达小鼠中，作者观察到神经细胞的CMA活性降低。在阿兹海默小鼠模型中，进一步阻断CMA，则病程加快，磷酸化Tau蛋白累积更早出现。蛋白组学分析显示CMA阻断带来不可溶蛋白组份在蛋白数量和质量上更广泛的改变。可以想见，在人类中，衰老过程伴随CMA活性降低，和阿兹海默的其它病变叠加一起，协同出现更严重的后果。 最后，作者利用CMA激活小分子化合物AR7对阿兹海默症小鼠进行的系统治疗，取得了良好的效果，显示CMA活性增加对神经细胞大有裨益。 总结来说，这项研究显示了分子伴侣自噬对神经细胞稳态健康有重要调节作用。成体神经细胞很少分裂更新，清除细胞内有害蛋白聚集，维持功能离不开自噬过程。作者在小鼠中进行条件敲除、功能调节和相关疾病模型的深入研究，阐明了分子伴侣自噬在神经退行性疾病发生发展中的作用，对今后的治疗和药物开发具有重要指导意义。