Amyloid beta vaccination in conjunction with bee venom phospholipase A2 ameliorates Alzheimer’s disease pathology in 3xTg-AD mice

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Alzheimer’s disease (AD) is the most common form of dementia, and is characterized by an imbalance between the production and clearance of amyloid beta (Aβ) and tau proteins. Vaccination against Aβ peptide results in dramatic reduction of Aβ pathology in experimental mouse models. Recent studies have demonstrated that bee venom (BV) phospholipase A2 (bvPLA2), the major component of BV, causes immune tolerance by increasing the population of CD4+CD25+Foxp3+ regulatory T cells (Tregs) in cisplatin-induced nephrotoxicity, allergic asthma, and Parkinson’s disease models. I hypothesized that bvPLA2 treatment may improve cognitive function and the pathological features of AD in Aβ-vaccinated 3xTg-AD mice. Vaccination with Aβ protects transgenic mice from spatial learning deficits and is also associated with a partial reduction in amyloid burden in 3xTg-AD mice. bvPLA2 administration significantly ameliorated cognitive deficits and reduced Aβ burdens in the hippocampus and cortex region of 3xTg-AD mice, compared with an Aβ-vaccinated 3xTg-AD mice group. Additionally, I examined brain glucose metabolism using positron emission tomography with 18F-2 fluoro-2-deoxy-D-glucose ([F-18] FDG). Cerebral glucose uptake in the bvPLA2 group was considerably increased in the brain compared to that of the Aβ-vaccinated 3xTg-AD mice. The present suggests that an increase in the Treg population induced via bvPLA2 treatment may inhibit the progression of AD in conjunction with Aβ vaccination therapy in 3xTg-AD mice.

국문 초록 (Abstract)

알츠하이머병은 치매를 유발하는 가장 흔한 원인질환으로 아밀로이드 베타와 타우 단백질의 생성과 배출 사이의 불균형을 특징으로 한다. 실험용 쥐 모델에서 아밀로이드 베타 백신은 아밀로이드 베타 생성을 획기적으로 감소시켰다. 또한, 최근 연구들은 봉독의 구성성분인 Bee Venom Phospholipase A2(bvPLA2)가 Cisplatin으로 유발된 신장독성, 알러지성 천식, 파킨슨병 동물 모델에서 CD4+CD25+Foxp3+ regulatory T cells(Tregs)를 증가시킴으로써 면역관용을 유도한다고 보고하였다. 때문에 본 연구는 bvPLA2와 아밀로이드 베타 백신 병행요법이 알츠하이머 동물 모델의 인지기능과 병리적 특징들을 개선시키는지 알아보고자 하였다. 알츠하이머 동물 모델에서 아밀로이드 베타 백신 투여는 공간학습능력을 개선시켰으며 아밀로이드 베타 농도를 일부 감소시켰다. bvPLA2 투여는 아밀로이드 베타 백신 단독 시행에 비하여 인지기능을 개선하고 대뇌피질과 해마 부위의 아밀로이드 베타 축적을 감소시키는데 유의미한 효능을 보였다. 또한 18F-2 fluoro-2-deoxy-D-glucos([F-18] FDG)를 이용하여 Positron emission tomography(PET) 검사를 시행한 결과 bvPLA2 투여는 아밀로이드 베타 백신 단독 시행에 비하여 뇌의 포도당 대사를 더욱 증가시켰다. 따라서 알츠하이머 동물모델에서 bvPLA2와 아밀로이드 베타 백신 병행요법은 bvPLA2가 Treg를 증가시키는 방법으로 알츠하이머병을 개선시키는 효능이 있다고 사료된다.

목차 (Table of Contents)

• I. INTRODUCTION 1
• II. MATERIAL AND METHODS 4
• III. RESULTS 11
• IV. DISCUSSION 25
• V. CONCLUSION 29
• VI. REFERENCES 30