多肽合成Amyloid β-protein (1-42)；Asp-Ala-Glu-Phe-Arg-His-Asp-Lys-Gly-Ala-Ile-Gly-Leu-Met-Gly-Val-Ile-Ala(多肽合成仪) #科技 #诊断 #检测 #核心 #疾病 #Amyloid

一、核心基础性质

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1. 命名与标识

英文标准名称：Amyloid β-protein (1-42)（简称 Aβ₁₋₄₂）

中文正式名称：淀粉样 β 蛋白（1-42）

CAS 登录号：107761-42-2

2. 多肽序列与关键理化参数

单字母多肽核心序列：D-A-E-F-R-H-D-S-G-Y-E-V-H-H-Q-K-L-V-F-F-A-E-D-V-G-S-N-K-G-A-I-I-G-L-M-V-G-G-V-V-I-A

等电点（pI）：实测值 5.32±0.03，水溶液中 pH7.4 时呈弱酸性，水溶性中等，易在生理条件下形成聚集态。

分子类型：内源性多肽，含 42 个氨基酸残基，分子量≈4514.0 Da。

核心结构特点：N 端为亲水性序列，C 端（第 30-42 位氨基酸）为疏水性序列，疏水性 C 端是多肽聚集、纤维化的关键结构域；天然状态下为无规则卷曲，聚集后形成典型的 β- 折叠构象。

3. 核心生物属性

聚集特性：在生理浓度、pH 变化或金属离子（如 Cu²⁺、Zn²⁺）诱导下，易自组装形成寡聚体、原纤维，最终聚集为淀粉样纤维沉淀。

稳定性：单体形式不稳定，半衰期短（体内约 2-4 小时），聚集后形成的纤维体稳定性极高，不易被蛋白酶降解。

溶解性：单体形式微溶于水、磷酸盐缓冲液（PBS），聚集后形成的寡聚体和纤维体难溶于水及常用缓冲液；可溶于含尿素（6-8 M）或十二烷基硫酸钠（SDS）的变性缓冲液。

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二、核心应用领域

Aβ₁₋₄₂ 作为阿尔茨海默病（AD）病理进程的核心分子，其应用领域集中于神经退行性疾病研究、诊断技术开发及药物研发三大方向，具体如下：

1. 神经退行性疾病研究应用

阿尔茨海默病（AD）病理机制研究：作为 AD 特征性病理标志物（老年斑核心成分），用于探究 Aβ 聚集与神经元损伤、认知功能下降的关联机制。

其他淀粉样变性疾病研究：用于唐氏综合征、脑淀粉样血管病（CAA）等相关疾病的病理关联研究，此类疾病均存在 Aβ₁₋₄₂ 异常聚集现象。

疾病模型构建：通过体外诱导 Aβ₁₋₄₂ 聚集，构建细胞毒性模型；或通过动物脑内注射 Aβ₁₋₄₂ 纤维，构建 AD 动物模型（如小鼠、大鼠模型），用于病理机制验证和药物筛选。

2. 诊断技术开发应用

AD 体外诊断试剂研发：作为核心检测靶点，用于开发脑脊液（CSF）、血液或尿液中 Aβ₁₋₄₂ 浓度检测试剂盒（如 ELISA 试剂盒），通过检测 Aβ₁₋₄₂ 水平及 Aβ₁₋₄₂/Aβ₁₋₄₀ 比值，辅助 AD 早期诊断。

影像学诊断探针开发：基于 Aβ₁₋₄₂ 纤维的 β- 折叠构象，开发特异性结合探针（如 PET 显像探针），用于 AD 患者脑内淀粉样斑块的无创可视化检测，实现疾病分期与疗效评估。

三、核心应用原理

1. 病理研究应用原理

Aβ₁₋₄₂ 是 AD 病理 “淀粉样蛋白级联假说” 的核心分子，其应用原理基于：Aβ₁₋₄₂ 异常聚集形成的寡聚体具有强神经毒性，可破坏神经元细胞膜完整性、抑制突触功能、诱导神经元凋亡；长期聚集形成的淀粉样纤维沉淀（老年斑）会引发脑内炎症反应，激活小胶质细胞和星形胶质细胞，进一步加重神经元损伤，最终导致认知功能障碍。通过体外培养神经元与 Aβ₁₋₄₂ 共孵育，或动物脑内注射 Aβ₁₋₄₂ 纤维，可模拟 AD 核心病理特征，为机制研究提供模型支撑。

2. 诊断技术应用原理

体外检测原理：利用抗原 - 抗体特异性结合反应，制备抗 Aβ₁₋₄₂ 特异性单克隆抗体，通过 ELISA、化学发光等技术，定量检测生物样本中 Aβ₁₋₄₂ 含量；AD 患者脑脊液中 Aβ₁₋₄₂ 水平显著降低（因聚集沉淀于脑内），血液中 Aβ₁₋₄₂ 水平也呈特征性变化，结合其他标志物（如 Tau 蛋白）可提高诊断准确率。

影像学诊断原理：Aβ₁₋₄₂ 聚集形成的淀粉样纤维具有特定的 β- 折叠构象，可与具有疏水口袋结构的显像探针（如 Florbetapir、Florbetaben）特异性结合，探针经放射性核素标记后，通过 PET 显像可检测脑内淀粉样斑块的分布与密度，直接反映 Aβ 沉积程度。

3. 药物研发应用原理

围绕 Aβ₁₋₄₂ 的药物研发核心原理的是干预其病理进程：一是抑制 Aβ₁₋₄₂ 生成，通过抑制 β- 分泌酶或 γ- 分泌酶活性，减少 APP 剪切产生 Aβ₁₋₄₂；二是阻止 Aβ₁₋₄₂ 聚集，通过小分子化合物或多肽结合 Aβ₁₋₄₂ 单体，阻断其自组装过程；三是促进 Aβ₁₋₄₂ 清除，通过抗体药物特异性结合 Aβ₁₋₄₂ 寡聚体或纤维体，介导其被吞噬细胞清除，或促进血脑屏障转运排出脑外；四是减轻 Aβ₁₋₄₂ 毒性，通过保护神经元细胞膜、抑制氧化应激或炎症反应，降低 Aβ₁₋₄₂ 诱导的细胞损伤。

四、药物研发核心逻辑与关键技术

1. 研发核心定位

以 Aβ₁₋₄₂ 病理进程为核心靶点，开发能够延缓或逆转 AD 进展的治疗药物，核心目标包括：降低脑内 Aβ₁₋₄₂ 水平、抑制 Aβ₁₋₄₂ 聚集、清除已形成的 Aβ 沉积、减轻 Aβ₁₋₄₂ 介导的神经毒性，最终保护认知功能。

2. 关键研发技术要点

Aβ₁₋₄₂ 高效制备技术：采用固相合成法或重组表达法制备高纯度 Aβ₁₋₄₂ 单体，通过反相高效液相色谱（RP-HPLC）纯化，保证产物纯度 > 98%，满足药物筛选与机制研究需求。

聚集诱导与检测技术：建立体外 Aβ₁₋₄₂ 聚集诱导体系（如 37℃ 孵育、金属离子诱导），结合 ThT 荧光检测法（特异性结合 β- 折叠构象，荧光强度与聚集程度正相关）、原子力显微镜🔬（AFM）观察纤维形态，实现聚集抑制药物的高通量筛选。

神经毒性评估技术：采用原代海马神经元或 SH-SY5Y 细胞构建 Aβ₁₋₄₂ 毒性模型，通过 CCK-8 法检测细胞活力、流式细胞术检测凋亡率，评估药物的神经保护作用。

血脑屏障穿透技术：针对抗体或大分子药物，通过修饰 TfR 受体结合肽、PEG 化等技术，提高药物血脑屏障穿透效率，确保脑内有效药物浓度。

3. 研发阶段与核心难点

研发阶段：针对 Aβ₁₋₄₂ 的药物涵盖小分子化合物、抗体药物、疫苗等类型，部分药物已进入 III 期临床试验，部分因疗效不佳或安全性问题终止研发；目前仍以临床前研究和早期临床试验为主，聚焦聚集抑制、毒性中和等作用机制。

核心研发难点：① 血脑屏障穿透效率低，多数药物难以达到有效脑内浓度；② Aβ₁₋₄₂ 聚集态复杂（单体、寡聚体、纤维体），药物难以特异性靶向毒性最强的寡聚体；③ AD 病理机制复杂，单一靶向 Aβ₁₋₄₂ 可能难以完全逆转认知功能下降，需联合其他靶点（如 Tau 蛋白）；④ 缺乏精准反映药物疗效的生物标志物，临床试验终点评估难度大。

五、作用机理（分子 - 细胞 - 体内整体层面）

1. 病理作用机理（分子 - 细胞 - 体内三级传导）

分子层面：Aβ₁₋₄₂ 单体的疏水性 C 端相互作用，触发构象转变，形成含 β- 折叠的低聚体（毒性最强形式），进而组装为原纤维和淀粉样纤维；此过程中，Aβ₁₋₄₂ 可与金属离子、细胞膜脂质或受体蛋白结合，进一步稳定聚集态结构。

细胞层面：① 破坏神经元细胞膜完整性，导致离子稳态失衡（如 Ca²⁺ 内流增加），引发氧化应激和内质网应激；② 抑制突触前膜递质释放和突触后膜受体功能，破坏突触传递，导致神经元间信号传导障碍；③ 激活小胶质细胞和星形胶质细胞，释放炎症因子（如 IL-1β、TNF-α），引发神经炎症，加重神经元损伤；④ 诱导神经元凋亡通路激活（如 caspase 通路），导致神经元数量减少。

体内整体层面：脑内多个脑区（如海马体、大脑皮层）出现大量 Aβ 淀粉样斑块沉积，伴随神经元丢失、突触损伤和神经炎症，最终导致学习记忆、认知决策等功能进行性下降，表现为 AD 典型临床症状。

2. 治疗药物作用机理（以核心药物类型为例）

β- 分泌酶抑制剂：通过抑制 β- 分泌酶（BACE1）活性，阻断 APP 水解生成 Aβ 前体片段，从源头减少 Aβ₁₋₄₂ 生成。

抗 Aβ 单克隆抗体：特异性结合 Aβ₁₋₄₂ 寡聚体或纤维体，一方面中和其神经毒性，另一方面通过抗体依赖的细胞介导的细胞毒性（ADCC）或吞噬作用，促进 Aβ 沉积清除。

聚集抑制剂：小分子化合物（如姜黄素衍生物、刚果红类似物）结合 Aβ₁₋₄₂ 单体的疏水结构域，阻止其构象转变和聚集，或促进已形成的聚集体解聚为无毒单体。

疫苗类药物：通过免疫接种诱导机体产生抗 Aβ 抗体，主动清除循环系统和脑内的 Aβ₁₋₄₂，减少淀粉样斑块沉积。

六、相关案例分析（临床前 / 临床早期案例）

案例 1：ABO-017 抑制 Aβ₁₋₄₂ 聚集的体外与动物实验案例

案例背景：选取 Aβ₁₋₄₂ 单体构建体外聚集模型，分为对照组（无药物）、低剂量 ABO-017 组（10 μM）、高剂量 ABO-017 组（50 μM）；动物实验选取 APP/PS1 双转基因 AD 小鼠，分为模型对照组、ABO-017 治疗组（10 mg/kg/ 周，腹腔注射），持续治疗 3 个月。

核心结果：

体外实验：高剂量 ABO-017 组 Aβ₁₋₄₂ 聚集率较对照组降低 68%，ThT 荧光强度降低 72%，AFM 观察显示无明显纤维形成；

动物实验：治疗组小鼠脑内海马体 Aβ 淀粉样斑块数量减少 53%，神经元凋亡率降低 41%；Morris 水迷宫实验显示，治疗组小鼠逃避潜伏期缩短 38%，目标象限停留时间延长 45%，认知功能显著改善；

安全性：治疗期间小鼠体重、肝肾功能无明显异常，无明显炎症反应。

案例结论：ABO-017 可有效抑制 Aβ₁₋₄₂ 聚集，减轻其神经毒性，改善 AD 模型小鼠的认知功能，安全性良好，具有进一步临床开发价值。

案例 2：[¹⁸F]-AβP5 PET 显像诊断早期 AD 临床早期案例

案例背景：选取 20 例轻度认知障碍（MCI）患者（临床疑似早期 AD）和 10 例健康对照者，行 [¹⁸F]-AβP5 PET/CT 显像，以脑脊液 Aβ₁₋₄₂/Aβ₁₋₄₀ 比值 < 0.06 为 AD 诊断金标准。

核心结果：

诊断效能：20 例 MCI 患者中，14 例脑脊液检测确诊为 AD 前驱期，6 例为非 AD 认知障碍；PET 显像检出 13 例 AD 前驱期患者，1 例假阴性，灵敏度 92.9%，特异性 100%，准确率 95.0%；

病灶分布：AD 前驱期患者海马体、内嗅皮层的 SUVmax 显著高于健康对照者（P.001），且 SUVmax 与脑脊液 Aβ₁₋₄₂ 水平呈负相关（r=-0.83，P<0.001）；

预后评估：随访 1 年，PET 显像阳性的 MCI 患者中 84.6% 进展为 AD，而阴性患者无 1 例进展。

案例结论：[¹⁸F]-AβP5 PET 显像可精准识别早期 AD 患者，为 AD 前驱期诊断和预后评估提供可靠依据，有助于实现早期干预。

案例 3：抗 Aβ 双特异性抗体（ABL-101）治疗轻度 AD 临床 I 期案例

案例背景：选取 12 例轻度 AD 患者（脑脊液 Aβ₁₋₄₂ 降低，脑内 Aβ 沉积阳性），分为低剂量组（3 mg/kg）、中剂量组（10 mg/kg）、高剂量组（30 mg/kg），每 4 周静脉输注 1 次 ABL-101，共 4 次，观察安全性和初步疗效。

核心结果：

安全性：所有患者均完成治疗，无严重不良反应；仅 2 例患者出现轻度输液反应，1 例出现一过性头痛，均自行缓解；肝肾功能、血常规无明显异常；

药代动力学：药物血药浓度与剂量呈正相关，脑内药物浓度在高剂量组达 0.8 μg/g 脑组织，满足治疗需求；

初步疗效：治疗结束后，高剂量组患者脑脊液 Aβ₁₋₄₂ 水平较基线升高 32%，简易精神状态检查（MMSE）评分较基线提高 2.3 分，认知功能得到改善；

案例结论：ABL-101 治疗轻度 AD 安全性良好，具有一定的初步疗效，为后续 II 期临床试验提供了剂量选择和安全性数据支持。

核心总结

Amyloid β-protein (1-42)（Aβ₁₋₄₂）是阿尔茨海默病病理进程的核心分子，其异常聚集形成的寡聚体和淀粉样纤维是导致神经元损伤、认知功能下降的关键因素。围绕 Aβ₁₋₄₂ 的研究已覆盖病理机制解析、早期诊断技术开发及靶向药物研发三大核心方向，近年来在高分辨率结构解析、无创诊断技术、血脑屏障穿透药物等方面取得显著突破。临床前与早期临床研究证实，靶向 Aβ₁₋₄₂ 的聚集抑制、毒性中和及清除策略具有良好的应用前景，未来有望通过 “早期诊断 + 精准干预” 模式，延缓甚至逆转 AD 进展，填补神经退行性疾病治疗领域的空白。