Болезнь Альцгеймера (БА) — это возрастное нейродегенеративное заболевание, от которого сегодня страдает каждый десятый человек старше 65 лет. Хотя белок-предшественник амилоида (APP), особенно его шведская мутантная форма (APPswe), считается ключевым фактором развития БА, его влияние на костную систему до сих пор изучено плохо.

Ученые из Чунцинского медицинского университета и Чэндуского университета решили разобраться, как APPswe и его фрагменты — внутриклеточный и внеклеточный — влияют на превращение мезенхимальных стволовых клеток (МСК) в костную ткань под действием BMP2.

Результаты опубликованы в издании Genes & Diseases.

Анализ базы данных GEO показал, что APP усиливает остеогенную дифференцировку МСК, но при этом тормозит их размножение и перемещение. Любопытно, что APPswe ускорял превращение МСК в костные клетки под действием BMP2, а его усеченная версия (APPswe-C, без внутриклеточного фрагмента) — наоборот, мешала. Это навело ученых на мысль, что именно внутренняя часть APPswe играет решающую роль в формировании костей.

Дальнейшие эксперименты раскрыли механизм: внутриклеточный домен APPswe подавлял работу сигнального пути Notch, мешая перемещению его активного фрагмента (NICD) в ядро.

Если же искусственно повышали уровень NICD, способность APPswe стимулировать остеогенез пропадала.

Для проверки in vivo использовали гидрогель GelMA с BMP2 и МСК из костного мозга крыс. Лучше всего костная ткань восстанавливалась при добавлении полного APPswe, а усеченная версия (APPswe-C) давала обратный эффект.

Выводы: APPswe помогает МСК превращаться в костные клетки, блокируя Notch-сигнализацию. Но его внеклеточная часть мешает стволовым клеткам размножаться и мигрировать, что со временем истощает их запас и ухудшает долгосрочное восстановление костей. Эти данные могут помочь в ранней диагностике и лечении остеопороза у пациентов с БА, а также улучшить срастание переломов.

Это исследование важно по нескольким причинам:

• Клиническая значимость — у пациентов с БА часто развивается остеопороз, и теперь мы лучше понимаем, почему.
• Терапевтический потенциал — если научиться модулировать Notch-путь через APPswe, можно создать новые методы лечения переломов у пожилых.
• Фундаментальное понимание — работа раскрывает ранее неизвестную связь между нейродегенерацией и состоянием костей.

Хотя исследование убедительно, остается вопрос: как именно AICD регулирует ядерный транспорт NICD? Механизм описан поверхностно — без детального анализа белковых взаимодействий. Кроме того, эксперименты на крысах не всегда точно воспроизводят процессы у человека.

Ранее ученые нашли причину болезни Альцгеймера и способ ее блокировать.