《Frontiers in Cell and Developmental Biology》：Loss of CAMKK2 and iron-transport proteins—transferrin and its receptor—in the Alzheimer’s disease hippocampus: link to tau pathology
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本研究揭示了阿尔茨海默病（AD）海马组织中钙/钙调蛋白依赖性激酶2（CAMKK2）及铁转运蛋白（转铁蛋白TF及其受体TFRC）的显著下调，并探讨了其与Tau（MAPT）聚集的关联。研究通过分析不同神经退行性疾病（AD、FTD、PD）及认知正常（CN）个体的尸检海马组织，发现CAMKK2/TF下调是跨疾病的共同特征，而TFRC减少则特异性见于晚发性AD（LOAD）。研究进一步揭示了在CN个体中存在的CAMKK2与MAPT、CAMKK2与TF之间的正相关关系在AD中被破坏，提示CAMKK2可能是连接钙信号（Ca2+）、铁稳态与Tau病理的关键分子节点。
引言：钙（Ca2+）与铁（Fe）是调节神经元功能与存活的关键生物元素。钙信号与铁稳态的失调与阿尔茨海默病（AD）的发病机制相关，参与氧化应激、突触功能障碍和神经退行性变。先前研究利用体外细胞模型和转基因小鼠证实，钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶2（CAMKK2）通过转铁蛋白（TF）和转铁素受体（TFRC）调控铁转运。尽管脑内铁过度沉积是AD的标志之一，但其失调机制尚不清楚。此前对尸检颞叶皮层组织的研究表明，与认知正常（CN）个体相比，AD患者中CAMKK2/TF/TFRC蛋白水平显著降低，且AD中铁积累增加与TF/TFRC水平降低相关。本研究旨在评估AD病理早期受累区域——海马组织中CAMKK2/TF/TFRC的蛋白水平，并检验其与AD、帕金森病（PD）及额颞叶痴呆（FTD）中Tau（MAPT）聚集的关系。
材料与方法：研究分析了来自29名CN个体及73名AD、7名FTD和9名PD患者的尸检海马组织。采用蛋白质印迹法（Western blotting）定量CAMKK2、TF、TFRC及MAPT的水平。进行相关性分析以评估这些蛋白之间的关联及其与年龄、性别和死后间隔（PMI）的关系。采用等电聚焦（IEF）评估CAMKK2和TF的翻译后修饰。
结果：与CN对照组相比，AD、FTD和PD患者海马组织中的CAMKK2和TF水平均显著降低。TFRC的减少则特异性地出现在晚发性AD（LOAD）中，提示其可能是一个较晚发生的事件。MAPT水平在AD中显著升高，并出现高分子量拖尾现象，表明存在Tau聚集。在CN个体中，CAMKK2与MAPT呈正相关，但在AD中此相关性消失，表明存在疾病特异性的关系破坏。TF与CAMKK2在CN中也呈正相关，但在AD中减弱。未检测到CAMKK2或TF电荷状态的显著变化。
讨论：CAMKK2的下调与铁转运受损似乎是多种神经退行性疾病的共同特征，但它们与Tau病理的解偶联则显示出AD特异性。这些发现将CAMKK2定位为连接钙信号、铁代谢与Tau聚集的分子守门员。未来研究应着重阐明CAMKK2下调的机制，以更好地理解其在AD发病中的作用。
具体研究发现详述如下：
CAMKK2、TF和TFRC在不同海马细胞类型中的表达
利用人类蛋白质图谱（HPA）的免疫组织化学数据和UCSC细胞浏览器中的单核RNA测序数据，证实了CAMKK2、TF和TFRC在成人海马的多种细胞类型中广泛表达，包括谷氨酸能神经元、GABA能神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞、少突胶质前体细胞和小胶质细胞。这表明它们可能参与海马功能的多种细胞过程，并与AD病理相关。
AD、PD、FTD海马组织队列的MAPT特征分析
通过MAPT免疫印迹对海马组织进行分析，结果显示，与CN、FTD和PD组织相比，多数早发性AD（EOAD）和LOAD样本显示出明显的约50至250 kDa的高分子量MAPT拖尾，提示神经原纤维缠结（NFT）病理。这种模式在CN、FTD和PD组织中缺失，支持了Tau聚集的AD特异性。值得注意的是，一名CN个体也显示出特征性的MAPT拖尾，可能提示年龄相关的Tau积累或Tau病的早期迹象。
AD海马中MAPT水平显著高于年龄匹配的CN、FTD及PD个体
定量分析显示，EOAD和LOAD海马中的MAPT丰度显著高于CN、FTD和PD。性别比较及与年龄、PMI的相关性分析均未发现显著影响，表明AD中MAPT的升高与年龄和性别无关。
AD、FTD和PD患者海马中CAMKK2水平显著低于年龄匹配的CN个体
蛋白水平分析显示，与CN组相比，EOAD、LOAD、FTD和PD海马组织中的CAMKK2丰度均显著降低，提示CAMKK2下调可能是多种神经退行性疾病的共同分子特征。性别无显著差异。线性回归分析显示，在CN和AD组中，CAMKK2表达均随年龄增长呈显著负相关，但两组间的下降速率无统计学差异。相关性分析揭示，在CN海马中，CAMKK2与MAPT水平呈中度显著正相关，而在AD组中此相关性消失，表明AD中存在CAMKK2-MAPT耦合的破坏。
AD、FTD和PD患者海马中TF水平显著低于年龄匹配的CN个体
TF蛋白水平在EOAD、LOAD、FTD和PD海马组织中均显著降低。性别无显著差异。在CN组中，TF表达与年龄呈显著负相关，但在AD组中无显著关系。在CN海马中，TF与CAMKK2水平呈显著正相关，而在AD组中此相关性减弱且不显著，进一步支持了AD中CAMKK2-TF耦合的破坏。TF与MAPT的相关性在两组中均不显著。
LOAD海马中TFRC水平显著降低，但在EOAD、FTD和PD中未见显著变化
TFRC蛋白水平分析显示，仅在LOAD海马组织中观察到TFRC丰度的显著降低。性别、年龄、PMI与TFRC水平无显著关联。MAPT与TFRC、CAMKK2与TFRC在CN和AD组中的相关性均不显著。
IEF揭示EOAD海马中CAMKK2和TF电荷分布无显著改变
对两名CN个体和两名EOAD患者的尸检组织进行等电聚焦分析，结果显示CAMKK2和TF的电荷分布在CN和EOAD组间无显著差异，表明尽管蛋白总丰度降低，但其带电特性在海马组织中保持相对稳定。
综合讨论与展望
本研究提供了描述性证据，表明CAMKK2及其相关的铁转运蛋白TF和TFRC在AD海马中显著减少，并与MAPT聚集相关。相关性分析提示CAMKK2与MAPT、CAMKK2与TF在正常生理条件下的关联在AD中被破坏。CAMKK2下调也见于FTD和PD海马，但其样本量较小，需谨慎解读。CAMKK2减少的机制尚不清楚，可能涉及转录后调控或蛋白稳定性改变，而非简单的转录下调或电荷状态改变。TF的减少与CAMKK2下调并行，且两者关联在AD中减弱。TFRC的特异性变化提示其在AD进展中可能扮演不同角色。研究未直接测量铁含量，但结合既往影像学和病理学证据，支持CAMKK2-TFRC/TF轴失调可能导致AD海马铁稳态紊乱的假设。未发现显著的性别差异。CAMKK2与Tau病理关联的丧失提示其可能参与Tau稳态的调节，未来需探究CAMKK2下调是否直接导致病理性Tau磷酸化和聚集。总之，CAMKK2是连接钙信号、铁代谢和Tau聚集的一个有前景的分子节点，其机制有待进一步功能研究阐明。
