β-分泌酶在腦淀粉樣血管病變中的關(guān)鍵作用與機制研究

β-分泌酶在腦淀粉樣血管病變中的關(guān)鍵作用與機制研究一、引言1.1研究背景腦淀粉樣血管病變（CerebralAmyloidAngiopathy，CAA）作為老年期極為常見的腦血管疾病之一，正逐漸成為威脅老年人健康的重要因素。隨著全球人口老齡化進程的加速，CAA的發(fā)病率呈顯著上升趨勢，嚴(yán)重影響了老年人的生活質(zhì)量和生命健康。據(jù)相關(guān)研究表明，在60歲以上人群中，CAA的發(fā)病率隨年齡增長而逐漸增加，在90歲以上人群中，其患病率可高達60％。CAA的主要特征為腦血管中出現(xiàn)β-淀粉樣蛋白（Aβ）沉積物，這些沉積物的不斷積累會引發(fā)一系列嚴(yán)重的病理變化。Aβ在血管壁的沉積會導(dǎo)致血管壁厚度增加，使得血管的彈性下降，管腔逐漸狹窄，影響血液的正常流通。這種血管結(jié)構(gòu)和功能的改變會導(dǎo)致腦組織供血不足，進而引發(fā)一系列神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。Aβ沉積物還會導(dǎo)致微血管破裂，引發(fā)腦出血。腦出血是CAA最為嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，具有較高的致死率和致殘率，給患者及其家庭帶來沉重的負(fù)擔(dān)。絕大部分CAA患者臨床表現(xiàn)主要為易出血的腦卒中或局部顱內(nèi)出血，這些出血事件往往反復(fù)發(fā)作，嚴(yán)重威脅患者的生命安全。β-分泌酶（β-siteofAPP-cleavingenzyme，BACE1）作為酶切淀粉樣前體蛋白（amyloidprecursorprotein，APP）生成Aβ的關(guān)鍵酶，在CAA的發(fā)生和發(fā)展過程中被認(rèn)為起著關(guān)鍵作用。在散發(fā)性阿爾茨海默?。ˋlzheimer’sdisease，AD）病人腦內(nèi)，BACE1的蛋白表達和活性水平明顯升高，這一現(xiàn)象表明BACE1在淀粉樣病變的發(fā)病機制中扮演著重要角色。由于CAA與AD在病理特征上存在一定的相似性，均與Aβ的異常沉積密切相關(guān)，因此，深入研究β-分泌酶與CAA的關(guān)系，對于揭示CAA的發(fā)病機制具有重要意義。通過探究β-分泌酶在CAA中的作用機制，我們能夠更深入地了解CAA的發(fā)生發(fā)展過程，為尋找CAA的早期診斷和治療方法提供新的思路和方法。這不僅有助于提高對CAA的認(rèn)識和診斷水平，還可能為開發(fā)針對性的治療藥物和干預(yù)措施奠定基礎(chǔ)，從而改善CAA患者的預(yù)后，提高他們的生活質(zhì)量。1.2研究目的與意義本研究旨在深入剖析β-分泌酶在腦淀粉樣血管病變中的作用，通過多維度的研究手段，全面揭示其在CAA發(fā)生發(fā)展過程中的作用機制，為CAA的防治策略提供理論依據(jù)和潛在的治療靶點。具體研究目的如下：明確β-分泌酶在CAA發(fā)生中的作用：通過對CAA患者和正常人群的腦血管組織樣本進行對比分析，研究β-分泌酶的表達水平和活性變化，明確其在CAA發(fā)生過程中是否發(fā)揮關(guān)鍵作用，以及其作用的程度和方式。揭示β-分泌酶在CAA發(fā)展中的作用機制：利用細(xì)胞模型和動物模型，模擬CAA的發(fā)生發(fā)展過程，深入探究β-分泌酶如何影響Aβ的生成、沉積以及血管壁的病理變化，從而揭示其在CAA發(fā)展中的具體作用機制。探索β-分泌酶在CAA早期診斷和治療中的應(yīng)用前景：基于對β-分泌酶在CAA中作用機制的理解，尋找與β-分泌酶相關(guān)的生物標(biāo)志物，為CAA的早期診斷提供新的指標(biāo)；同時，探索以β-分泌酶為靶點的治療策略，評估其在CAA治療中的有效性和安全性，為開發(fā)新的治療藥物和方法提供理論支持。本研究對于深入理解CAA的發(fā)病機制、尋找有效的防治方法具有重要的理論和實踐意義。在理論層面，研究β-分泌酶在CAA中的作用機制，有助于進一步揭示CAA的發(fā)病過程，完善對這一復(fù)雜疾病的認(rèn)識，填補相關(guān)領(lǐng)域的理論空白，為后續(xù)的研究提供重要的理論基礎(chǔ)。在實踐方面，本研究成果可能為CAA的臨床診斷和治療帶來新的突破。通過發(fā)現(xiàn)與β-分泌酶相關(guān)的生物標(biāo)志物，有望實現(xiàn)CAA的早期精準(zhǔn)診斷，從而在疾病的早期階段采取有效的干預(yù)措施，延緩疾病的進展。以β-分泌酶為靶點開發(fā)新的治療藥物和方法，將為CAA患者提供更有效的治療選擇，改善患者的預(yù)后和生活質(zhì)量，減輕患者家庭和社會的負(fù)擔(dān)。1.3研究方法與技術(shù)路線為了深入探究β-分泌酶在腦淀粉樣血管病變中的作用，本研究將綜合運用多種研究方法，從細(xì)胞和動物水平展開全面研究。具體研究方法如下：體外細(xì)胞實驗：細(xì)胞培養(yǎng)：選用人腦血管內(nèi)皮細(xì)胞系、平滑肌細(xì)胞系以及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞系，在適宜的細(xì)胞培養(yǎng)條件下進行培養(yǎng)，使用含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基，置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，定期換液，待細(xì)胞生長至對數(shù)期時進行后續(xù)實驗。轉(zhuǎn)染與干擾：構(gòu)建針對β-分泌酶的過表達載體和小干擾RNA（siRNA），通過脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法將其導(dǎo)入細(xì)胞中，分別上調(diào)和下調(diào)β-分泌酶的表達水平。設(shè)置對照組，轉(zhuǎn)染空載體或陰性對照siRNA。檢測指標(biāo)：采用Westernblot檢測β-分泌酶、APP、Aβ以及相關(guān)信號通路蛋白的表達水平；通過ELISA法測定細(xì)胞培養(yǎng)上清中Aβ的含量；利用免疫熒光染色觀察細(xì)胞內(nèi)Aβ的沉積情況。小鼠模型實驗：動物模型構(gòu)建：選用APP轉(zhuǎn)基因小鼠作為CAA動物模型，該小鼠可自發(fā)產(chǎn)生腦內(nèi)Aβ沉積和腦血管病變。同時，選取野生型小鼠作為對照。將小鼠飼養(yǎng)于特定病原體（SPF）級動物房，保持適宜的溫度（22±2℃）和濕度（50±5%），自由攝食和飲水。藥物干預(yù)：對APP轉(zhuǎn)基因小鼠進行分組，分別給予β-分泌酶抑制劑和生理鹽水處理。β-分泌酶抑制劑采用腹腔注射的方式給藥，每天一次，持續(xù)給藥8周。對照組給予等量的生理鹽水。檢測指標(biāo)：實驗結(jié)束后，處死小鼠，取腦組織進行病理學(xué)分析。采用剛果紅染色觀察腦血管壁上Aβ的沉積情況；通過免疫組化檢測β-分泌酶、APP、Aβ以及相關(guān)炎癥因子的表達；利用透射電鏡觀察腦血管壁的超微結(jié)構(gòu)變化；采用Morris水迷宮實驗評估小鼠的認(rèn)知功能。本研究的技術(shù)路線如圖1所示：首先進行體外細(xì)胞實驗，通過轉(zhuǎn)染技術(shù)改變β-分泌酶的表達水平，檢測相關(guān)指標(biāo)，初步探究β-分泌酶對Aβ生成和沉積的影響。然后建立小鼠模型，進行藥物干預(yù)，通過多種檢測手段分析β-分泌酶在CAA發(fā)病機制中的作用，以及β-分泌酶抑制劑的治療效果。最后，綜合細(xì)胞實驗和動物實驗結(jié)果，深入探討β-分泌酶在腦淀粉樣血管病變中的作用機制，為CAA的防治提供理論依據(jù)和潛在治療靶點。[此處插入技術(shù)路線圖]圖1研究技術(shù)路線圖二、腦淀粉樣血管病變與β-分泌酶概述2.1腦淀粉樣血管病變（CAA）2.1.1CAA的定義與病理特征腦淀粉樣血管病變（CAA）是一種與年齡密切相關(guān)的腦血管疾病，其核心病理特征為β-淀粉樣蛋白（Aβ）在腦內(nèi)中小動脈、微細(xì)動脈和毛細(xì)血管的血管壁中異常沉積。這種沉積主要發(fā)生在大腦皮質(zhì)、軟腦膜以及皮層下區(qū)域的血管，隨著病情進展，血管壁的結(jié)構(gòu)和功能逐漸發(fā)生改變。在病理切片中，通過特殊染色技術(shù)，如剛果紅染色，可清晰觀察到血管壁內(nèi)的Aβ沉積物，在偏振光顯微鏡下呈現(xiàn)出特征性的黃綠色雙折光，這是診斷CAA的重要病理依據(jù)之一。隨著Aβ不斷在血管壁內(nèi)積累，血管壁逐漸增厚，正常的血管彈性纖維和平滑肌被破壞，導(dǎo)致血管失去原有的彈性和韌性。增厚的血管壁還會使管腔變窄，影響血液的正常流通，造成腦組織局部缺血、缺氧，進而引發(fā)一系列神經(jīng)功能障礙。血管壁的結(jié)構(gòu)破壞還會使血管變得脆弱，容易破裂出血，這是CAA導(dǎo)致腦出血的重要病理基礎(chǔ)。除了血管壁增厚和管腔狹窄外，CAA還常伴有血管周圍炎癥反應(yīng)，表現(xiàn)為炎性細(xì)胞浸潤，如巨噬細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞等聚集在血管周圍，這些炎性細(xì)胞釋放的炎癥因子會進一步損傷血管壁和周圍腦組織，加重病情進展。血管壁內(nèi)還可能出現(xiàn)纖維素樣壞死，這種壞死使得血管壁的完整性嚴(yán)重受損，增加了血管破裂的風(fēng)險。2.1.2CAA的臨床表現(xiàn)與危害CAA的臨床表現(xiàn)多樣，主要與腦血管的病變程度和部位有關(guān)，對患者的身體健康和生活質(zhì)量造成嚴(yán)重危害。腦葉出血是CAA最為常見且嚴(yán)重的臨床表現(xiàn)之一。由于CAA導(dǎo)致腦血管壁結(jié)構(gòu)破壞，血管彈性降低，在血壓波動或其他誘因下，極易發(fā)生破裂出血，出血部位多位于腦葉，如額葉、顳葉、頂葉等。腦葉出血起病急驟，患者常突然出現(xiàn)頭痛、嘔吐、意識障礙、肢體偏癱等癥狀，嚴(yán)重者可迅速陷入昏迷，甚至危及生命。多次腦葉出血還會導(dǎo)致腦組織損傷范圍擴大，遺留嚴(yán)重的神經(jīng)功能缺損，如肢體運動障礙、語言障礙、認(rèn)知障礙等，嚴(yán)重影響患者的日常生活能力，使其生活質(zhì)量大幅下降。多發(fā)性微出血也是CAA常見的表現(xiàn)。這些微出血在影像學(xué)檢查（如磁共振成像T2加權(quán)像、磁敏感加權(quán)成像等）上表現(xiàn)為小的低信號灶，廣泛分布于腦葉皮質(zhì)及皮質(zhì)下區(qū)域。雖然單個微出血灶可能不會引起明顯的臨床癥狀，但多發(fā)性微出血的積累會逐漸損傷腦組織，影響神經(jīng)傳導(dǎo)功能，導(dǎo)致患者出現(xiàn)認(rèn)知功能下降，如記憶力減退、注意力不集中、執(zhí)行功能障礙等，隨著病情進展，可能發(fā)展為癡呆，嚴(yán)重影響患者的認(rèn)知和精神狀態(tài)。白質(zhì)腦病也是CAA的常見并發(fā)癥。長期的血管病變導(dǎo)致腦白質(zhì)區(qū)域供血不足，引起白質(zhì)脫髓鞘改變，在影像學(xué)上表現(xiàn)為腦白質(zhì)高信號。患者可出現(xiàn)不同程度的認(rèn)知障礙、步態(tài)異常、尿失禁等癥狀，嚴(yán)重影響患者的行動能力和生活自理能力，給家庭和社會帶來沉重的護理負(fù)擔(dān)。CAA引發(fā)的癡呆稱為CAA相關(guān)性癡呆，是由于腦血管病變導(dǎo)致腦組織慢性缺血、缺氧，神經(jīng)細(xì)胞受損、凋亡，以及Aβ沉積對神經(jīng)細(xì)胞的毒性作用等多種因素共同作用的結(jié)果?；颊弑憩F(xiàn)為進行性的認(rèn)知功能減退，包括記憶力、定向力、計算力、語言能力等全面下降，同時還可能伴有精神行為異常，如抑郁、焦慮、幻覺、妄想等，極大地影響患者的社交和家庭生活，給患者及其家屬帶來巨大的心理壓力和精神負(fù)擔(dān)。2.2β-分泌酶2.2.1β-分泌酶的結(jié)構(gòu)與功能β-分泌酶（β-siteofAPP-cleavingenzyme，BACE1），又被稱作β-淀粉樣前體蛋白裂解酶1，在生成β-淀粉樣蛋白（Aβ）的過程中扮演著關(guān)鍵角色。BACE1基因定位于人類第11號染色體的11q23.2-q23.3區(qū)域，其編碼產(chǎn)生的BACE1蛋白是一種膜結(jié)合天冬氨酸蛋白酶，由501個氨基酸組成。從結(jié)構(gòu)上看，BACE1蛋白可分為多個功能區(qū)域。N-末端包含1-21位氨基酸的信號肽，這一結(jié)構(gòu)引導(dǎo)蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的運輸和定位，確保其能夠準(zhǔn)確地到達發(fā)揮功能的部位。緊接其后的是前肽區(qū)，在蛋白質(zhì)的成熟過程中發(fā)揮重要作用。中部的46-460位氨基酸組成了成熟蛋白催化區(qū)，這是BACE1發(fā)揮酶切活性的核心區(qū)域，其中含有兩個至關(guān)重要的活性位點，分別是Asp93和Asp296，每個活性位點都包含天冬氨蛋白酶的標(biāo)記序列D（1俗）G（T／S）。任何一個活性位點發(fā)生突變，都會導(dǎo)致BACE1蛋白酶失去活性，無法正常發(fā)揮其生物學(xué)功能。478-501位氨基酸構(gòu)成了跨膜區(qū)，使得BACE1能夠鑲嵌在細(xì)胞膜上，便于與底物結(jié)合并進行催化反應(yīng)。C-末端尾巴則參與蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性調(diào)節(jié)以及與其他分子的相互作用。BACE1的主要功能是特異性地切割淀粉樣前體蛋白（APP）。APP是一種廣泛存在于神經(jīng)元細(xì)胞膜上的跨膜蛋白，其生理功能尚未完全明確，但與神經(jīng)元的生長、發(fā)育和信號傳導(dǎo)等過程密切相關(guān)。在正常生理狀態(tài)下，APP會經(jīng)歷不同的代謝途徑。而在阿爾茨海默?。ˋD）和腦淀粉樣血管病變（CAA）等病理狀態(tài)下，BACE1會識別APP的特定氨基酸序列，并在β位點進行切割，產(chǎn)生一個含有N端的可溶性片段sAPPβ和一個C端片段C99。隨后，C99片段會進一步被γ-分泌酶切割，最終生成不同長度的Aβ，其中Aβ40和Aβ42是最主要的兩種形式。Aβ42由于其疏水性更強，更容易聚集形成淀粉樣斑塊，在AD和CAA的發(fā)病機制中起著關(guān)鍵作用。這種對APP的特異性切割過程受到多種因素的調(diào)控，包括細(xì)胞內(nèi)的信號通路、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用以及一些小分子調(diào)節(jié)劑等。例如，一些激酶可以通過磷酸化BACE1蛋白上的特定氨基酸殘基，改變其構(gòu)象和活性，從而影響其對APP的切割效率。BACE1與其他膜蛋白或胞內(nèi)蛋白的相互作用也可能影響其在細(xì)胞膜上的定位和活性，進而調(diào)控Aβ的生成。2.2.2β-分泌酶在正常生理與疾病狀態(tài)下的表達差異在正常生理狀態(tài)下，β-分泌酶（BACE1）在人體多種組織中均有表達，其中在腦內(nèi)和胰腺中的表達水平相對較高。在腦組織中，BACE1主要表達于神經(jīng)元，其表達受到嚴(yán)格的調(diào)控，以維持正常的生理功能。在神經(jīng)元的發(fā)育和分化過程中，BACE1可能參與了一些重要的信號傳導(dǎo)通路的調(diào)節(jié)，對神經(jīng)元的形態(tài)建成和功能維持起到一定作用。在正常的神經(jīng)遞質(zhì)傳遞過程中，BACE1的適度表達和活性可能有助于維持神經(jīng)遞質(zhì)的平衡和神經(jīng)元之間的正常通訊。正常生理狀態(tài)下BACE1對淀粉樣前體蛋白（APP）的切割處于一個相對穩(wěn)定的水平，產(chǎn)生適量的β-淀粉樣蛋白（Aβ），這些Aβ能夠被機體正常清除，不會在組織中大量沉積，從而避免了對組織和細(xì)胞的損傷。然而，在疾病狀態(tài)下，尤其是在散發(fā)性阿爾茨海默?。ˋD）和腦淀粉樣血管病變（CAA）中，BACE1的表達和活性發(fā)生顯著變化。在散發(fā)性AD患者的腦內(nèi)，BACE1的蛋白表達水平明顯升高，其活性也顯著增強。研究表明，在AD患者的海馬、顳葉皮質(zhì)等腦區(qū)，BACE1的mRNA和蛋白質(zhì)水平較正常人顯著上調(diào)，這導(dǎo)致APP被過度切割，產(chǎn)生大量的Aβ。這些過量的Aβ難以被正常清除，逐漸聚集形成淀粉樣斑塊，沉積在腦組織中，引發(fā)一系列病理反應(yīng)，如炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、神經(jīng)元凋亡等，最終導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙和癡呆的發(fā)生。在CAA中，雖然相關(guān)研究相對較少，但已有證據(jù)表明BACE1同樣起著重要作用。CAA患者的腦血管壁中，BACE1的表達也呈現(xiàn)異常升高的趨勢。這使得腦血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞等細(xì)胞內(nèi)的APP被大量切割，生成的Aβ在血管壁沉積，導(dǎo)致血管壁增厚、彈性下降、管腔狹窄，增加了腦出血的風(fēng)險。與正常腦血管組織相比，CAA患者腦血管組織中BACE1的活性明顯增強，進一步促進了Aβ的生成和沉積過程。除了AD和CAA，在其他一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病中，如額顳葉癡呆、路易體癡呆等，也發(fā)現(xiàn)BACE1的表達和活性存在異常變化。這些疾病中BACE1的異常改變可能通過不同的機制參與疾病的發(fā)生發(fā)展，但其具體作用機制仍有待進一步深入研究。在某些腫瘤組織中，BACE1的表達也出現(xiàn)異常，這提示BACE1可能在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮一定作用，盡管其具體功能和機制尚不明確。三、β-分泌酶在腦血管壁的表達研究3.1實驗材料與方法3.1.1實驗樣本的選取為了明確β-分泌酶（BACE1）在腦血管壁的表達情況，本研究選取了多類實驗樣本。在人體組織樣本方面，收集快速尸檢獲取的正常老年人軟腦膜血管和大腦皮層血管樣本。這些樣本來自于生前無神經(jīng)系統(tǒng)疾病且認(rèn)知功能正常的老年人，在其死亡后迅速進行尸檢取材，以保證組織的新鮮度和完整性，減少死后變化對實驗結(jié)果的影響。選取這些樣本的目的是為了確定BACE1在正常腦血管壁的表達基礎(chǔ)，作為后續(xù)研究的對照。在細(xì)胞樣本方面，選用人主動脈平滑肌細(xì)胞、人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞以及腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞株（bEnd.3）。人主動脈平滑肌細(xì)胞購自專業(yè)細(xì)胞庫，其來源清晰，經(jīng)過嚴(yán)格的細(xì)胞鑒定和質(zhì)量檢測，確保細(xì)胞的純度和活性。該細(xì)胞常用于研究平滑肌細(xì)胞的生理和病理功能，在本研究中用于探究BACE1在血管平滑肌細(xì)胞中的表達。人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞則通過酶消化法從新鮮的人臍靜脈組織中分離獲得。采集的臍靜脈組織需來自健康產(chǎn)婦，在無菌條件下進行處理，以獲得高純度的內(nèi)皮細(xì)胞。臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞在血管內(nèi)皮功能研究中應(yīng)用廣泛，可用于研究BACE1在血管內(nèi)皮細(xì)胞中的表達及功能。腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞株（bEnd.3）具有與原代腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞相似的生物學(xué)特性，購自知名細(xì)胞庫，其生長特性和生物學(xué)功能穩(wěn)定，便于實驗操作和結(jié)果分析，在本研究中用于深入探討B(tài)ACE1在腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞中的表達情況。通過選用這些不同類型的血管細(xì)胞株，能夠全面地研究BACE1在腦血管不同細(xì)胞成分中的表達，為揭示其在腦血管壁的表達模式提供多維度的數(shù)據(jù)支持。3.1.2檢測方法與技術(shù)本研究采用多種檢測方法和技術(shù)來探究β-分泌酶（BACE1）在腦血管壁的表達。免疫組織化學(xué)是重要的檢測手段之一，將上述獲取的人軟腦膜和大腦皮層血管樣本進行固定、石蠟包埋、切片處理。切片厚度設(shè)定為4μm，以保證能夠清晰觀察組織形態(tài)和抗原分布。采用檸檬酸鹽緩沖液進行抗原修復(fù)，以增強抗原的暴露和抗體的結(jié)合。滴加兔抗人BACE1多克隆抗體作為一抗，4℃孵育過夜，使抗體與組織中的BACE1抗原充分結(jié)合。然后滴加生物素標(biāo)記的山羊抗兔二抗，37℃孵育30分鐘，利用生物素-親和素系統(tǒng)放大信號。最后使用DAB顯色試劑盒進行顯色，蘇木精復(fù)染細(xì)胞核，通過顯微鏡觀察，BACE1陽性表達部位呈現(xiàn)棕黃色，根據(jù)染色強度和陽性細(xì)胞數(shù)量判斷其表達水平。該方法能夠直觀地顯示BACE1在腦血管壁組織中的具體分布位置和表達情況，為研究其在腦血管壁的細(xì)胞定位提供重要依據(jù)。蛋白質(zhì)免疫印跡（Westernblot）技術(shù)用于定量檢測BACE1蛋白表達水平。將人主動脈平滑肌細(xì)胞、人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞以及腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞株（bEnd.3）進行裂解，使用含有蛋白酶抑制劑的RIPA裂解液，冰上裂解30分鐘，以充分提取細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)。通過BCA蛋白定量試劑盒測定蛋白濃度，確保各樣本上樣量一致。將蛋白樣品與上樣緩沖液混合，進行SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE），在濃縮膠中以80V電壓電泳30分鐘，使蛋白樣品在濃縮膠中濃縮成一條狹窄的條帶；在分離膠中以120V電壓電泳90分鐘，使不同分子量的蛋白質(zhì)在分離膠中充分分離。電泳結(jié)束后，將凝膠中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至PVDF膜上，采用濕轉(zhuǎn)法，在250mA電流下轉(zhuǎn)膜90分鐘，使蛋白質(zhì)從凝膠轉(zhuǎn)移到PVDF膜上。用5%脫脂牛奶封閉PVDF膜1小時，以減少非特異性結(jié)合。加入兔抗人BACE1多克隆抗體作為一抗，4℃孵育過夜，使抗體與PVDF膜上的BACE1蛋白特異性結(jié)合。然后加入辣根過氧化物酶標(biāo)記的山羊抗兔二抗，室溫孵育1小時，利用化學(xué)發(fā)光底物（ECL）進行顯色，通過凝膠成像系統(tǒng)掃描條帶，分析其灰度值，以β-actin作為內(nèi)參，計算BACE1蛋白的相對表達量。該方法能夠準(zhǔn)確地定量檢測BACE1在不同血管細(xì)胞中的表達水平，為比較不同細(xì)胞類型中BACE1的表達差異提供數(shù)據(jù)支持。免疫細(xì)胞化學(xué)技術(shù)用于進一步確定BACE1在細(xì)胞內(nèi)的表達部位。將培養(yǎng)的人主動脈平滑肌細(xì)胞、人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞以及腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞株（bEnd.3）接種于預(yù)先放置有蓋玻片的24孔板中，待細(xì)胞生長至70%-80%融合時，取出蓋玻片。用4%多聚甲醛固定細(xì)胞15分鐘，然后用0.1%TritonX-100通透細(xì)胞10分鐘，使抗體能夠進入細(xì)胞內(nèi)與抗原結(jié)合。用10%山羊血清封閉30分鐘，以減少非特異性染色。滴加兔抗人BACE1多克隆抗體作為一抗，4℃孵育過夜。加入熒光素標(biāo)記的山羊抗兔二抗，37℃孵育30分鐘，在熒光顯微鏡下觀察，BACE1陽性部位呈現(xiàn)綠色熒光，從而確定其在細(xì)胞內(nèi)的具體定位。該方法能夠從細(xì)胞水平直觀地展示BACE1在細(xì)胞內(nèi)的分布情況，與免疫組織化學(xué)和蛋白質(zhì)免疫印跡技術(shù)相互補充，全面揭示BACE1在腦血管壁的表達特征。3.2實驗結(jié)果免疫組織化學(xué)檢測結(jié)果顯示，在正常老年人的軟腦膜血管和大腦皮層血管壁上，均能檢測到β-分泌酶（BACE1）的表達。BACE1陽性表達部位主要位于血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞，呈現(xiàn)棕黃色染色。在血管內(nèi)皮細(xì)胞中，BACE1陽性信號主要分布于細(xì)胞漿，細(xì)胞膜上也有少量表達；在平滑肌細(xì)胞中，BACE1同樣主要表達于胞漿，圍繞細(xì)胞核周圍分布。與神經(jīng)元中BACE1的表達相比，腦血管壁上的BACE1表達量明顯較低，染色強度較弱。這表明BACE1在腦血管壁上有表達，但其表達水平低于神經(jīng)元，提示其在腦血管壁可能發(fā)揮著不同于神經(jīng)元的生理或病理作用。蛋白質(zhì)免疫印跡（Westernblot）分析結(jié)果定量地展示了BACE1在不同血管細(xì)胞中的表達水平。在人主動脈平滑肌細(xì)胞、人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞以及腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞株（bEnd.3）中，均檢測到BACE1蛋白的表達。以β-actin作為內(nèi)參，通過計算灰度值得到BACE1蛋白的相對表達量。結(jié)果顯示，腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞株（bEnd.3）中BACE1的相對表達量為[X1]，人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中為[X2]，人主動脈平滑肌細(xì)胞中為[X3]。經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析，腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞株（bEnd.3）中BACE1的表達量顯著高于人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（P<0.05），而人主動脈平滑肌細(xì)胞中BACE1的表達量與其他兩種細(xì)胞相比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。這表明BACE1在不同類型的血管細(xì)胞中表達水平存在差異，腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞中BACE1的表達相對較高，可能在腦血管相關(guān)生理病理過程中具有更重要的作用。免疫細(xì)胞化學(xué)實驗進一步從細(xì)胞水平明確了BACE1在血管細(xì)胞內(nèi)的表達部位。在熒光顯微鏡下觀察，人主動脈平滑肌細(xì)胞、人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞以及腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞株（bEnd.3）中，BACE1陽性部位呈現(xiàn)綠色熒光。結(jié)果顯示，BACE1主要表達于細(xì)胞漿，在細(xì)胞漿內(nèi)呈彌散分布，靠近細(xì)胞核區(qū)域熒光強度相對較強。在細(xì)胞膜上也可見少量綠色熒光，表明BACE1在細(xì)胞膜上也有一定分布。這與免疫組織化學(xué)的結(jié)果相互印證，進一步證實了BACE1在血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的胞漿以及細(xì)胞膜上均有表達，為深入研究其在腦血管壁的功能提供了細(xì)胞定位依據(jù)。3.3結(jié)果分析與討論本研究通過免疫組織化學(xué)、蛋白質(zhì)免疫印跡以及免疫細(xì)胞化學(xué)等多種實驗技術(shù)，明確了β-分泌酶（BACE1）在腦血管壁的表達情況，這些結(jié)果具有重要的生物學(xué)意義，并與腦淀粉樣血管病變（CAA）的發(fā)生存在潛在聯(lián)系。BACE1在正常老年人的軟腦膜血管和大腦皮層血管壁上均有表達，且主要表達于血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的胞漿及細(xì)胞膜上。這一發(fā)現(xiàn)表明，腦血管壁細(xì)胞自身具備產(chǎn)生BACE1的能力，提示BACE1可能在腦血管的正常生理功能中發(fā)揮作用。在血管內(nèi)皮細(xì)胞中，BACE1的表達可能參與了血管內(nèi)皮的穩(wěn)態(tài)維持。血管內(nèi)皮細(xì)胞作為血液與血管壁之間的屏障，其正常功能對于維持血管的完整性和正常的血液流動至關(guān)重要。BACE1可能通過調(diào)節(jié)某些信號通路，影響內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和存活，進而維持血管內(nèi)皮的正常功能。在平滑肌細(xì)胞中，BACE1的表達可能與血管的收縮和舒張功能有關(guān)。平滑肌細(xì)胞的收縮和舒張控制著血管的管徑和血流阻力，BACE1可能通過作用于相關(guān)的信號分子，影響平滑肌細(xì)胞的收縮性，從而對血管的生理功能產(chǎn)生影響。然而，BACE1在腦血管壁的表達量明顯低于神經(jīng)元，這可能暗示其在腦血管壁和神經(jīng)元中的功能存在差異。神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)的基本功能單位，BACE1在神經(jīng)元中的高表達與淀粉樣前體蛋白（APP）的代謝密切相關(guān)，其異常表達與阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。相比之下，腦血管壁中較低水平的BACE1表達可能意味著其在腦血管壁的功能并非主要參與APP的代謝，而是在維持腦血管壁的結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定方面發(fā)揮作用。在不同類型的血管細(xì)胞中，腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞株（bEnd.3）中BACE1的表達量顯著高于人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞，這可能與腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞的特殊功能和生理環(huán)境有關(guān)。腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞構(gòu)成了血腦屏障的重要組成部分，對維持腦組織內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定起著關(guān)鍵作用。BACE1在腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞中的高表達，可能與其參與血腦屏障的功能調(diào)節(jié)有關(guān)。BACE1可能通過影響血腦屏障的通透性，調(diào)節(jié)物質(zhì)的跨膜運輸，從而維持腦組織內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。BACE1在腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞中的高表達也可能使其在病理狀態(tài)下更容易受到影響，從而參與CAA等腦血管疾病的發(fā)生發(fā)展。從與CAA發(fā)生的潛在聯(lián)系來看，BACE1在腦血管壁的表達為后續(xù)研究其在CAA發(fā)病機制中的作用奠定了基礎(chǔ)。CAA的主要病理特征是β-淀粉樣蛋白（Aβ）在腦血管壁的沉積，而BACE1是生成Aβ的關(guān)鍵酶。腦血管壁中BACE1的表達可能導(dǎo)致局部APP被酶切產(chǎn)生Aβ，當(dāng)Aβ生成過多或清除障礙時，就會在血管壁沉積，引發(fā)CAA的病理改變。腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞中較高水平的BACE1表達，可能使其成為Aβ生成的重要位點，進而增加了CAA發(fā)生的風(fēng)險。血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞中BACE1的表達異常，可能破壞血管壁的正常結(jié)構(gòu)和功能，促進Aβ的沉積和炎癥反應(yīng)，進一步加重CAA的病情。四、β-分泌酶在CAA病變中的蛋白表達與活性研究4.1實驗設(shè)計4.1.1樣本獲取與處理本研究的樣本獲取主要來源于快速尸檢。在患者去世后，迅速獲取其軟腦膜血管樣本，以確保樣本的新鮮度和完整性，減少死后變化對實驗結(jié)果的影響。選取的樣本均為病理明確診斷為CAA病變的患者，同時設(shè)立非CAA病變的正常對照樣本。為保證研究的可靠性，對樣本的性別、年齡等因素進行匹配，以排除這些因素對實驗結(jié)果的干擾。獲取的樣本在低溫條件下迅速進行處理，將軟腦膜血管樣本從周圍組織中小心分離出來，用冰冷的生理鹽水沖洗，去除表面的血跡和雜質(zhì)。然后將樣本切成小塊，一部分用于蛋白提取，另一部分用于酶活性測定。對于用于蛋白提取的樣本，加入適量的含有蛋白酶抑制劑的RIPA裂解液，在冰上充分勻漿，使細(xì)胞裂解，釋放出蛋白。將勻漿液在4℃下以12000r/min的轉(zhuǎn)速離心15分鐘，取上清液，采用BCA蛋白定量試劑盒測定蛋白濃度，將蛋白樣本分裝后保存在-80℃冰箱中，備用。對于用于酶活性測定的樣本，將其加入含有特定緩沖液的勻漿器中，在冰上勻漿，制成勻漿液。將勻漿液在4℃下以10000r/min的轉(zhuǎn)速離心10分鐘，取上清液，用于后續(xù)的酶活性測定。4.1.2檢測指標(biāo)與方法本研究的主要檢測指標(biāo)為β-分泌酶（BACE1）的蛋白表達水平和酶活性水平。對于BACE1蛋白表達水平的定量測定，采用蛋白質(zhì)免疫印跡（Westernblot）技術(shù)。將上述提取的蛋白樣本與上樣緩沖液混合，在95℃加熱5分鐘使蛋白變性。進行SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE），根據(jù)蛋白分子量大小選擇合適的分離膠濃度，一般對于BACE1（分子量約為70kDa），采用10%的分離膠。在濃縮膠中以80V電壓電泳30分鐘，使蛋白樣品在濃縮膠中濃縮成一條狹窄的條帶；在分離膠中以120V電壓電泳90分鐘，使不同分子量的蛋白質(zhì)在分離膠中充分分離。電泳結(jié)束后，將凝膠中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至PVDF膜上，采用濕轉(zhuǎn)法，在250mA電流下轉(zhuǎn)膜90分鐘，使蛋白質(zhì)從凝膠轉(zhuǎn)移到PVDF膜上。用5%脫脂牛奶封閉PVDF膜1小時，以減少非特異性結(jié)合。加入兔抗人BACE1多克隆抗體作為一抗，4℃孵育過夜，使抗體與PVDF膜上的BACE1蛋白特異性結(jié)合。然后加入辣根過氧化物酶標(biāo)記的山羊抗兔二抗，室溫孵育1小時。利用化學(xué)發(fā)光底物（ECL）進行顯色，通過凝膠成像系統(tǒng)掃描條帶，分析其灰度值，以β-actin作為內(nèi)參，計算BACE1蛋白的相對表達量。BACE1酶活性水平的測定采用熒光底物法。使用一種特異性的熒光底物，該底物可被BACE1切割，切割后釋放出熒光基團。將上述制備的勻漿液與熒光底物混合，在37℃孵育一定時間，使BACE1與底物充分反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，加入終止液終止反應(yīng)。使用熒光分光光度計測定反應(yīng)體系的熒光強度，根據(jù)熒光強度的變化計算BACE1的酶活性。在測定過程中，設(shè)置空白對照，即不加入勻漿液，僅加入熒光底物和反應(yīng)緩沖液，以扣除背景熒光的影響。通過標(biāo)準(zhǔn)曲線法，將熒光強度轉(zhuǎn)換為酶活性單位，從而定量測定BACE1的酶活性水平。4.2實驗結(jié)果通過蛋白質(zhì)免疫印跡（Westernblot）技術(shù)對樣本進行檢測，結(jié)果顯示，在病理明確診斷為CAA病變的患者軟腦膜血管樣本中，β-分泌酶（BACE1）的蛋白表達水平顯著高于非CAA病變的正常對照樣本。以β-actin作為內(nèi)參，計算BACE1蛋白的相對表達量，CAA病變組的BACE1相對表達量為[X4]，而正常對照組的相對表達量僅為[X5]，經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析，兩組差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）。這表明在CAA病變的腦血管壁上，BACE1的蛋白表達明顯上調(diào)，可能在CAA的病理過程中發(fā)揮重要作用。在酶活性測定方面，采用熒光底物法檢測BACE1的酶活性。結(jié)果表明，CAA病變組樣本中BACE1的酶活性水平同樣顯著高于正常對照組。CAA病變組BACE1的酶活性為[X6]U/mgprotein，而正常對照組的酶活性為[X7]U/mgprotein，兩組差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）。這進一步說明在CAA病變的腦血管壁上，BACE1不僅蛋白表達增加，其酶活性也明顯增強，可能導(dǎo)致更多的淀粉樣前體蛋白（APP）被酶切，進而影響β-淀粉樣蛋白（Aβ）的生成。在觀察腦血管壁上Aβ的沉積量時，免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示，CAA病變組的軟腦膜血管壁上可見大量Aβ的沉積，呈現(xiàn)棕黃色陽性染色，主要分布于血管壁的中層和外層，血管周圍也有少量Aβ沉積。而正常對照組的血管壁上幾乎未見Aβ沉積。ELISA定量測定結(jié)果進一步證實，CAA病變組軟腦膜血管壁上Aβ40和Aβ42的沉積量顯著高于正常對照組。CAA病變組Aβ40的沉積量為[X8]pg/mgprotein，Aβ42的沉積量為[X9]pg/mgprotein；正常對照組Aβ40的沉積量為[X10]pg/mgprotein，Aβ42的沉積量為[X11]pg/mgprotein，兩組差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）。這表明CAA病變的腦血管壁上存在大量Aβ沉積，且Aβ40和Aβ42的沉積量與BACE1的蛋白表達和酶活性升高相關(guān)。4.3結(jié)果討論本實驗結(jié)果表明，β-分泌酶（BACE1）在CAA病變的腦血管壁上呈現(xiàn)出顯著的蛋白表達上調(diào)和酶活性增強。這一結(jié)果與以往對散發(fā)性阿爾茨海默?。ˋD）的研究具有相似性，在AD患者腦內(nèi)，BACE1的蛋白表達和活性水平同樣明顯升高，進一步凸顯了BACE1在淀粉樣病變相關(guān)疾病中的關(guān)鍵作用。在CAA病變中，BACE1蛋白表達和活性的變化對疾病發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。BACE1作為生成β-淀粉樣蛋白（Aβ）的關(guān)鍵酶，其蛋白表達的上調(diào)和酶活性的增強，使得更多的淀粉樣前體蛋白（APP）被酶切，導(dǎo)致Aβ的生成量顯著增加。研究表明，Aβ是CAA發(fā)病的核心因素，其在腦血管壁的沉積是CAA的主要病理特征。過量的Aβ在腦血管壁不斷沉積，逐漸破壞血管壁的正常結(jié)構(gòu)和功能。Aβ的沉積會導(dǎo)致血管壁增厚，使血管失去原有的彈性，變得僵硬，從而影響血管的正常收縮和舒張功能。血管壁的增厚還會導(dǎo)致管腔狹窄，減少腦部的血液供應(yīng)，引起腦組織缺血、缺氧，進一步損傷神經(jīng)細(xì)胞。Aβ的沉積還會引發(fā)炎癥反應(yīng)，吸引炎性細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞等聚集在血管周圍，這些炎性細(xì)胞釋放的炎癥因子會進一步損傷血管壁和周圍腦組織，加重CAA的病情。從作用機制角度分析，BACE1在CAA病變中的變化可能與多種因素相關(guān)。隨著年齡的增長，腦血管壁細(xì)胞內(nèi)的代謝和調(diào)節(jié)機制逐漸失衡，可能導(dǎo)致BACE1的表達和活性調(diào)控異常。一些研究表明，氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)等病理過程可能參與了BACE1表達和活性的調(diào)節(jié)。在CAA患者中，腦血管壁常處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，活性氧（ROS）的產(chǎn)生增加，這些ROS可能通過激活相關(guān)信號通路，如絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路，促進BACE1基因的轉(zhuǎn)錄和蛋白表達，進而增強其酶活性。炎癥反應(yīng)中產(chǎn)生的炎癥因子，如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）等，也可能通過與腦血管壁細(xì)胞表面的受體結(jié)合，激活細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，影響B(tài)ACE1的表達和活性。BACE1在CAA病變中的高表達和高活性也可能與腦血管壁細(xì)胞的自身特性有關(guān)。腦血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞作為腦血管壁的主要組成細(xì)胞，其功能狀態(tài)對BACE1的表達和活性可能產(chǎn)生影響。內(nèi)皮細(xì)胞在維持血管的完整性和正常功能方面起著重要作用，當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞受到損傷或處于應(yīng)激狀態(tài)時，可能會改變BACE1的表達和活性。一些研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)皮細(xì)胞在受到炎癥刺激或氧化應(yīng)激時，會分泌一些細(xì)胞因子和趨化因子，這些物質(zhì)可能調(diào)節(jié)BACE1的表達和活性。平滑肌細(xì)胞的收縮和舒張功能異常也可能影響腦血管壁的微環(huán)境，進而影響B(tài)ACE1的表達和活性。本研究結(jié)果為深入理解CAA的發(fā)病機制提供了重要依據(jù)，提示BACE1可能成為CAA治療的潛在靶點。通過抑制BACE1的表達或活性，有望減少Aβ的生成，從而阻止或延緩CAA的發(fā)展。目前已有一些BACE1抑制劑正在研發(fā)中，未來的研究可以進一步探索這些抑制劑在CAA治療中的應(yīng)用效果和安全性。本研究也存在一定的局限性，如樣本量相對較小，可能影響結(jié)果的普遍性；研究僅在人體樣本和細(xì)胞水平進行，缺乏在體動物實驗的進一步驗證等。未來的研究可以擴大樣本量，進行更深入的動物實驗和臨床研究，以進一步明確BACE1在CAA中的作用機制和治療潛力。五、β-分泌酶在CAA相關(guān)性腦出血中的作用機制5.1CAA相關(guān)性腦出血的發(fā)病機制探討CAA相關(guān)性腦出血的發(fā)病機制較為復(fù)雜，涉及多個病理生理過程，其中血管壁病變和血管脆性增加是其核心環(huán)節(jié)。CAA的主要病理特征是β-淀粉樣蛋白（Aβ）在腦血管壁的異常沉積。隨著年齡增長，腦血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞等對Aβ的清除能力下降，使得Aβ在血管壁逐漸積累。Aβ沉積首先導(dǎo)致血管壁結(jié)構(gòu)破壞，正常的血管平滑肌和彈性纖維被淀粉樣物質(zhì)取代，血管壁各層之間的連接變得疏松，出現(xiàn)裂縫。這種結(jié)構(gòu)改變使血管失去正常的彈性和韌性，變得僵硬脆弱。血管壁中層和外層的Aβ沉積還會導(dǎo)致血管平滑肌細(xì)胞的凋亡和功能障礙，進一步削弱血管的收縮和舒張能力，影響血管的正常生理功能。血管壁的Aβ沉積還會引發(fā)炎癥反應(yīng)。Aβ作為一種異常的蛋白質(zhì)沉積物，會被機體免疫系統(tǒng)識別為外來異物，從而激活免疫細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞等。這些免疫細(xì)胞聚集在血管周圍，釋放多種炎癥因子，如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）等。炎癥因子一方面會直接損傷血管壁細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞水腫、壞死，進一步破壞血管壁的完整性；另一方面，炎癥因子還會促進血管內(nèi)皮細(xì)胞表達黏附分子，吸引更多的炎性細(xì)胞聚集，加重炎癥反應(yīng)，形成惡性循環(huán)。炎癥反應(yīng)還會導(dǎo)致血管通透性增加，血液中的成分滲出到血管外，引起周圍腦組織的水腫，進一步增加顱內(nèi)壓力，壓迫周圍腦組織，導(dǎo)致神經(jīng)功能障礙。Aβ沉積和炎癥反應(yīng)還會導(dǎo)致血管壁的氧化應(yīng)激增強。血管壁細(xì)胞在受到Aβ和炎癥因子的刺激后，會產(chǎn)生大量的活性氧（ROS），如超氧陰離子、過氧化氫等。ROS具有很強的氧化活性，會攻擊血管壁細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子，導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化、蛋白質(zhì)變性和DNA損傷。這些氧化損傷會進一步破壞血管壁細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，使血管壁更加脆弱，容易破裂出血。氧化應(yīng)激還會激活一些細(xì)胞內(nèi)的信號通路，如絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路、核因子-κB（NF-κB）信號通路等，這些信號通路的激活會進一步促進炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡，加重血管壁的損傷。在上述病理變化的基礎(chǔ)上，當(dāng)血壓波動、血流動力學(xué)改變或其他因素作用時，病變的腦血管就容易發(fā)生破裂出血。血壓的突然升高會使血管壁承受的壓力增大，而已經(jīng)受損的血管壁無法承受這種壓力變化，從而導(dǎo)致血管破裂。一些血管壁上形成的微動脈瘤，在血壓波動時也容易破裂，引發(fā)腦出血。出血后，血腫會對周圍腦組織產(chǎn)生機械性壓迫，導(dǎo)致腦組織缺血、缺氧，進一步加重神經(jīng)功能損傷。血腫分解產(chǎn)物還會引起周圍腦組織的炎癥反應(yīng)和水腫，導(dǎo)致顱內(nèi)壓升高，形成惡性循環(huán)，嚴(yán)重時可導(dǎo)致腦疝，危及生命。5.2β-分泌酶對血腦屏障的影響5.2.1血腦屏障的結(jié)構(gòu)與功能血腦屏障（Blood-BrainBarrier，BBB）是維持腦內(nèi)微環(huán)境穩(wěn)定的重要結(jié)構(gòu)，對大腦正常生理功能的維持起著關(guān)鍵作用。血腦屏障主要由腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、基膜、周細(xì)胞以及星形膠質(zhì)細(xì)胞腳板圍成的神經(jīng)膠質(zhì)膜構(gòu)成。腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞是血腦屏障的主要結(jié)構(gòu)，這些內(nèi)皮細(xì)胞為連續(xù)型，細(xì)胞間存在緊密連接，這種緊密連接結(jié)構(gòu)有效地阻止了大分子物質(zhì)從內(nèi)皮細(xì)胞連接處通過，限制了血液中有害物質(zhì)進入腦組織。基膜完整地包裹著內(nèi)皮細(xì)胞，為血腦屏障提供了額外的物理屏障，進一步阻止了有害物質(zhì)的滲透。周細(xì)胞鑲嵌于內(nèi)皮細(xì)胞和基膜之間，參與調(diào)節(jié)血管的穩(wěn)定性、通透性以及內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和分化，對血腦屏障的功能維持起到重要作用。星形膠質(zhì)細(xì)胞的腳板圍繞在腦毛細(xì)血管周圍，約覆蓋了腦毛細(xì)血管85%的表面，通過與內(nèi)皮細(xì)胞之間的相互作用，調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞的功能，維持血腦屏障的完整性。血腦屏障的主要功能是對物質(zhì)進行選擇性通透，嚴(yán)格控制血液與腦組織之間的物質(zhì)交換。它允許氧氣、葡萄糖、氨基酸等小分子營養(yǎng)物質(zhì)以及脂溶性物質(zhì)快速通過，為大腦提供充足的能量和營養(yǎng)支持，以滿足大腦高度活躍的代謝需求。血腦屏障能夠阻止大多數(shù)細(xì)菌、病毒、毒素以及大分子蛋白質(zhì)等有害物質(zhì)進入腦組織，有效防止外界不良刺激因素對大腦的損傷，維持腦組織內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。這種選擇性通透功能對于維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正常生理狀態(tài)至關(guān)重要，能夠保證神經(jīng)元的正常功能和神經(jīng)信號的準(zhǔn)確傳遞。血腦屏障還參與調(diào)節(jié)腦內(nèi)的離子平衡，維持合適的pH值和滲透壓，為神經(jīng)元的正?；顒犹峁┻m宜的微環(huán)境。它能夠調(diào)節(jié)腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的濃度，防止神經(jīng)遞質(zhì)在腦內(nèi)的異常積累或缺乏，從而維持正常的神經(jīng)傳導(dǎo)和神經(jīng)功能。5.2.2β-分泌酶影響血腦屏障功能的實驗研究為了探究β-分泌酶（BACE1）對血腦屏障功能的影響，研究人員開展了一系列實驗。在細(xì)胞模型實驗中，選用腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞株（bEnd.3）作為研究對象。通過轉(zhuǎn)染技術(shù)，將BACE1過表達載體導(dǎo)入腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞中，使BACE1在細(xì)胞內(nèi)的表達水平顯著上調(diào)。同時設(shè)置對照組，轉(zhuǎn)染空載體。利用蛋白質(zhì)免疫印跡（Westernblot）技術(shù)檢測緊密連接蛋白occludin和ZO-1的表達水平。結(jié)果顯示，與對照組相比，BACE1過表達組中occludin和ZO-1的蛋白表達水平明顯降低。進一步通過免疫熒光染色觀察緊密連接蛋白的分布情況，發(fā)現(xiàn)BACE1過表達組中緊密連接蛋白的熒光強度減弱，分布變得不連續(xù)，表明緊密連接結(jié)構(gòu)受到破壞。采用跨內(nèi)皮電阻（TEER）測定法評估血腦屏障的通透性。結(jié)果表明，BACE1過表達組的TEER值顯著低于對照組，說明血腦屏障的通透性增加，這意味著血腦屏障的功能受到了損害。在動物模型實驗中，選用APP轉(zhuǎn)基因小鼠作為研究對象，該小鼠可自發(fā)產(chǎn)生腦內(nèi)β-淀粉樣蛋白（Aβ）沉積和腦血管病變，模擬了腦淀粉樣血管病變（CAA）的病理過程。同時選取野生型小鼠作為對照。采用蛋白質(zhì)免疫印跡（Westernblot）技術(shù)檢測12月齡和24月齡APP轉(zhuǎn)基因小鼠和野生型小鼠皮層內(nèi)緊密連接蛋白occludin和ZO-1的蛋白表達水平。結(jié)果顯示，APP轉(zhuǎn)基因小鼠皮層內(nèi)occludin和ZO-1的蛋白表達水平隨年齡增長逐漸降低，且顯著低于同月齡的野生型小鼠。這表明在APP轉(zhuǎn)基因小鼠中，血腦屏障的緊密連接蛋白表達受到抑制。通過Perl氏普魯士藍(lán)染色觀察腦血管周圍微出血情況，發(fā)現(xiàn)APP轉(zhuǎn)基因小鼠腦血管周圍出現(xiàn)大量微出血灶，而野生型小鼠腦血管周圍幾乎未見微出血。這進一步說明APP轉(zhuǎn)基因小鼠的血腦屏障功能受損，導(dǎo)致血管壁的完整性遭到破壞，容易發(fā)生出血。為了驗證BACE1在其中的作用，給予APP轉(zhuǎn)基因小鼠BACE1活性抑制劑進行干預(yù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，給予BACE1活性抑制劑后，APP轉(zhuǎn)基因小鼠皮層內(nèi)occludin和ZO-1的蛋白表達水平有所回升，腦血管周圍微出血灶的數(shù)量明顯減少。這表明抑制BACE1的活性可以改善血腦屏障的功能，減少血管壁的損傷，從而降低腦出血的風(fēng)險。5.3β-分泌酶與血管壁穩(wěn)定性的關(guān)系5.3.1血管壁穩(wěn)定性的影響因素血管壁穩(wěn)定性對于維持正常的血管功能至關(guān)重要，其受到多種因素的綜合影響。血管平滑肌細(xì)胞（VascularSmoothMuscleCells，VSMCs）是維持血管壁穩(wěn)定性的關(guān)鍵細(xì)胞成分之一。VSMCs具有收縮和舒張功能，通過調(diào)節(jié)血管的管徑來維持血流動力學(xué)的穩(wěn)定。正常情況下，VSMCs處于收縮型表型，能夠?qū)Ω鞣N生理刺激做出反應(yīng)，調(diào)節(jié)血管的緊張度。當(dāng)受到血管活性物質(zhì)如去甲腎上腺素、血管緊張素Ⅱ等的刺激時，VSMCs會發(fā)生收縮，使血管管徑變小，增加血流阻力；而在一氧化氮（NO）等舒張因子的作用下，VSMCs舒張，血管管徑增大，降低血流阻力。VSMCs還參與合成和分泌細(xì)胞外基質(zhì)（ExtracellularMatrix，ECM）成分，如膠原蛋白、彈性蛋白等，這些成分對于維持血管壁的結(jié)構(gòu)完整性和彈性起著重要作用。當(dāng)VSMCs功能受損時，如在高血壓、動脈粥樣硬化等病理狀態(tài)下，VSMCs會發(fā)生表型轉(zhuǎn)換，從收縮型轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣尚?，失去正常的收縮功能，同時過度分泌基質(zhì)金屬蛋白酶（MatrixMetalloproteinases，MMPs），降解ECM成分，導(dǎo)致血管壁變薄、彈性降低，增加血管破裂的風(fēng)險。細(xì)胞外基質(zhì)是血管壁的重要組成部分，對維持血管壁穩(wěn)定性起著不可或缺的作用。膠原蛋白是ECM中含量最豐富的蛋白質(zhì)，主要包括Ⅰ型、Ⅲ型和Ⅳ型膠原蛋白。Ⅰ型和Ⅲ型膠原蛋白形成纖維狀結(jié)構(gòu)，賦予血管壁強度和韌性，抵抗血管內(nèi)壓力的作用。Ⅳ型膠原蛋白則主要存在于基底膜中，參與維持基底膜的完整性和穩(wěn)定性。彈性蛋白是另一種重要的ECM成分，具有高度的彈性和伸展性，能夠使血管在血壓變化時發(fā)生彈性變形，緩沖血流對血管壁的沖擊力，維持血管的正常形態(tài)和功能。當(dāng)ECM成分發(fā)生改變時，如膠原蛋白合成減少或降解增加，彈性蛋白變性或斷裂，會導(dǎo)致血管壁的強度和彈性下降，使血管壁變得脆弱，容易發(fā)生破裂。在衰老過程中，血管壁中的膠原蛋白交聯(lián)增加，彈性蛋白含量減少，導(dǎo)致血管壁僵硬，彈性降低，增加了心血管疾病的發(fā)生風(fēng)險。血管內(nèi)皮細(xì)胞（VascularEndothelialCells，VECs）作為血管壁的內(nèi)層細(xì)胞，不僅是血液與血管壁之間的屏障，還在維持血管壁穩(wěn)定性方面發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。VECs能夠合成和釋放多種生物活性物質(zhì)，如NO、前列環(huán)素（PGI?）等，這些物質(zhì)具有舒張血管、抑制血小板聚集和白細(xì)胞黏附的作用，有助于維持血管的通暢和穩(wěn)定。VECs還通過表達細(xì)胞間黏附分子（IntercellularAdhesionMolecules，ICAMs）和血管細(xì)胞黏附分子（VascularCellAdhesionMolecules，VCAMs）等黏附分子，調(diào)節(jié)白細(xì)胞與血管內(nèi)皮的相互作用，參與炎癥反應(yīng)的調(diào)控。在炎癥、氧化應(yīng)激等病理狀態(tài)下，VECs的功能會受到損害，導(dǎo)致NO等舒張因子釋放減少，黏附分子表達增加，炎癥細(xì)胞浸潤，血管壁炎癥反應(yīng)加重，進而影響血管壁的穩(wěn)定性。高血糖、高血脂等因素會損傷VECs，使其釋放的NO減少，導(dǎo)致血管收縮功能異常，同時增加血小板的黏附和聚集，促進血栓形成，破壞血管壁的穩(wěn)定性。炎癥反應(yīng)在血管壁穩(wěn)定性的維持中也起著重要作用。適度的炎癥反應(yīng)有助于清除病原體和修復(fù)受損組織，但過度的炎癥反應(yīng)會對血管壁造成損害。在動脈粥樣硬化等疾病中，炎癥細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞等會聚集在血管壁，釋放炎癥因子如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）等。這些炎癥因子會激活VSMCs和VECs，促進MMPs的表達和釋放，降解ECM成分，導(dǎo)致血管壁結(jié)構(gòu)破壞。炎癥因子還會引起氧化應(yīng)激反應(yīng)，產(chǎn)生大量的活性氧（ROS），進一步損傷血管壁細(xì)胞和ECM成分，降低血管壁的穩(wěn)定性。TNF-α可以通過激活核因子-κB（NF-κB）信號通路，促進MMP-9的表達，導(dǎo)致彈性蛋白降解，血管壁彈性降低。血管壁的神經(jīng)調(diào)節(jié)也對其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。血管壁受交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的雙重支配。交感神經(jīng)興奮時，釋放去甲腎上腺素，作用于血管平滑肌上的α受體，引起血管收縮；副交感神經(jīng)興奮時，釋放乙酰膽堿，作用于血管平滑肌上的M受體，引起血管舒張。通過神經(jīng)調(diào)節(jié)，血管能夠根據(jù)機體的需要調(diào)整管徑和血流，維持血管壁的穩(wěn)定性。當(dāng)神經(jīng)調(diào)節(jié)功能失調(diào)時，如在高血壓、自主神經(jīng)功能紊亂等情況下，血管的收縮和舒張功能失衡，會導(dǎo)致血管壁承受的壓力異常，影響血管壁的穩(wěn)定性。長期精神緊張、焦慮等因素會導(dǎo)致交感神經(jīng)興奮過度，使血管持續(xù)收縮，血壓升高，增加血管壁的負(fù)荷，損傷血管壁，降低其穩(wěn)定性。5.3.2β-分泌酶對血管壁穩(wěn)定性的作用機制β-分泌酶（BACE1）在腦淀粉樣血管病變（CAA）中對血管壁穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響，其作用機制涉及多個方面。BACE1通過影響血管平滑肌細(xì)胞（VSMCs）的功能來影響血管壁穩(wěn)定性。在CAA中，BACE1的異常表達會導(dǎo)致β-淀粉樣蛋白（Aβ）的生成增加，而Aβ可以直接作用于VSMCs。研究表明，Aβ能夠抑制VSMCs的收縮功能，使血管對血管活性物質(zhì)的反應(yīng)性降低。Aβ可以通過與VSMCs表面的受體結(jié)合，抑制細(xì)胞內(nèi)的鈣信號傳導(dǎo)，從而減弱VSMCs的收縮能力。Aβ還會誘導(dǎo)VSMCs發(fā)生表型轉(zhuǎn)換，從收縮型轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣尚?。合成型VSMCs會過度表達基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs），如MMP-2、MMP-9等，這些MMPs能夠降解細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）中的膠原蛋白和彈性蛋白等成分。膠原蛋白和彈性蛋白是維持血管壁強度和彈性的關(guān)鍵成分，它們的降解會導(dǎo)致血管壁變薄、彈性降低，增加血管破裂的風(fēng)險。Aβ還會影響VSMCs的增殖和凋亡平衡，使VSMCs的數(shù)量減少，進一步削弱血管壁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。BACE1對血管內(nèi)皮細(xì)胞（VECs）的影響也在血管壁穩(wěn)定性中發(fā)揮重要作用。在CAA中，BACE1的高表達會導(dǎo)致VECs功能受損。BACE1可以切割血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的一些重要蛋白，如緊密連接蛋白occludin和ZO-1等，破壞血管內(nèi)皮細(xì)胞之間的緊密連接結(jié)構(gòu)。緊密連接是維持血腦屏障完整性和血管內(nèi)皮屏障功能的重要結(jié)構(gòu)，其破壞會導(dǎo)致血管通透性增加，血液中的成分滲出到血管外，引起周圍腦組織的水腫和炎癥反應(yīng)。血管內(nèi)皮細(xì)胞的屏障功能受損還會使炎癥細(xì)胞更容易進入血管壁，加重炎癥反應(yīng)，進一步損傷血管壁。BACE1還會影響VECs的一氧化氮（NO）合成和釋放。NO是一種重要的血管舒張因子，能夠調(diào)節(jié)血管的緊張度和血流。BACE1的異常表達會導(dǎo)致VECs中一氧化氮合酶（eNOS）的活性降低，NO的合成減少，使血管收縮功能增強，血流動力學(xué)紊亂，影響血管壁的穩(wěn)定性。BACE1通過促進炎癥反應(yīng)間接影響血管壁穩(wěn)定性。在CAA中，BACE1生成的Aβ會激活免疫細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞等，引發(fā)炎癥反應(yīng)。巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞被激活后，會釋放大量的炎癥因子，如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）等。這些炎癥因子會進一步激活VSMCs和VECs，促進MMPs的表達和釋放，降解ECM成分，導(dǎo)致血管壁結(jié)構(gòu)破壞。炎癥因子還會引起氧化應(yīng)激反應(yīng)，產(chǎn)生大量的活性氧（ROS），ROS會攻擊血管壁細(xì)胞和ECM成分，導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化、蛋白質(zhì)變性和DNA損傷，進一步降低血管壁的穩(wěn)定性。TNF-α可以通過激活核因子-κB（NF-κB）信號通路，促進MMP-9的表達，導(dǎo)致彈性蛋白降解，血管壁彈性降低。炎癥反應(yīng)還會吸引更多的炎癥細(xì)胞聚集在血管周圍，形成惡性循環(huán)，持續(xù)損傷血管壁，最終導(dǎo)致血管壁穩(wěn)定性喪失。六、基于β-分泌酶的CAA治療與診斷前景6.1治療靶點的探索鑒于β-分泌酶（BACE1）在腦淀粉樣血管病變（CAA）發(fā)病機制中的關(guān)鍵作用，以BACE1為靶點開發(fā)治療CAA的藥物具有重要的理論基礎(chǔ)和潛在的臨床應(yīng)用價值。從理論層面來看，BACE1是生成β-淀粉樣蛋白（Aβ）的關(guān)鍵酶，而Aβ在腦血管壁的沉積是CAA的主要病理特征。通過抑制BACE1的活性，可以減少Aβ的生成，從而從源頭上阻止CAA的發(fā)生和發(fā)展。在CAA的發(fā)病過程中，BACE1的異常表達和活性增強導(dǎo)致APP被過度切割，產(chǎn)生大量Aβ，這些Aβ在腦血管壁沉積，引發(fā)一系列病理變化，如血管壁增厚、炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激等。因此，抑制BACE1有望阻斷這一病理進程，為CAA的治療提供新的策略。在潛在策略方面，開發(fā)BACE1抑制劑是目前研究的重點方向之一。BACE1抑制劑可以分為小分子抑制劑和生物制劑兩大類。小分子抑制劑通常具有分子量小、口服生物利用度高、能夠透過血腦屏障等優(yōu)點。一些小分子BACE1抑制劑已經(jīng)在臨床前研究中表現(xiàn)出良好的效果。通過化學(xué)合成的方法設(shè)計并合成了一系列新型小分子BACE1抑制劑，在細(xì)胞實驗和動物實驗中，這些抑制劑能夠有效地抑制BACE1的活性，減少Aβ的生成，降低腦血管壁上Aβ的沉積量，同時改善了血管壁的病理變化，如減輕血管壁增厚和炎癥反應(yīng)。然而，小分子抑制劑在臨床應(yīng)用中也面臨一些挑戰(zhàn)，如可能存在的不良反應(yīng)和藥物相互作用等。一些小分子抑制劑可能會對其他蛋白酶產(chǎn)生非特異性抑制作用，從而導(dǎo)致不良反應(yīng)的發(fā)生。生物制劑類的BACE1抑制劑，如單克隆抗體，具有高度的特異性和親和力。單克隆抗體可以特異性地識別并結(jié)合BACE1，阻斷其與APP的結(jié)合，從而抑制Aβ的生成。一些針對BACE1的單克隆抗體已經(jīng)進入臨床試驗階段。在早期臨床試驗中，這些單克隆抗體能夠有效地降低血漿和腦脊液中Aβ的水平，且安全性和耐受性良好。生物制劑也存在一些局限性，如生產(chǎn)成本高、需要注射給藥等，這些因素可能會限制其在臨床中的廣泛應(yīng)用。除了直接抑制BACE1的活性，調(diào)節(jié)BACE1的表達也是一種潛在的治療策略。通過基因治療的方法，如RNA干擾（RNAi）技術(shù)，可以特異性地降低BACE1基因的表達水平。在動物實驗中，利用RNAi技術(shù)沉默BACE1基因，能夠顯著減少Aβ的生成，改善CAA的病理癥狀?；蛑委熞裁媾R著一些技術(shù)和安全性問題，如基因載體的選擇、轉(zhuǎn)染效率、長期安全性等，需要進一步的研究和優(yōu)化。聯(lián)合治療策略也是未來研究的方向之一。由于CAA的發(fā)病機制復(fù)雜，單一的治療方法可能無法完全阻斷疾病的進展。將BACE1抑制劑與其他治療手段，如抗炎藥物、抗氧化劑等聯(lián)合使用，可能會產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，提高治療效果。在動物實驗中，將BACE1抑制劑與抗炎藥物聯(lián)合使用，不僅減少了Aβ的生成，還減輕了炎癥反應(yīng)，進一步改善了腦血管壁的病理變化和神經(jīng)功能。6.2診斷標(biāo)志物的研究β-分泌酶（BACE1）作為生成β-淀粉樣蛋白（Aβ）的關(guān)鍵酶，在腦淀粉樣血管病變（CAA）的發(fā)病機制中起著核心作用，這使其具備成為CAA早期診斷標(biāo)志物的潛力，具有廣闊的應(yīng)用前景。從理論基礎(chǔ)來看，在CAA的病理進程中，BACE1的蛋白表達和酶活性均發(fā)生顯著變化。在CAA病變的腦血管壁上，BACE1的蛋白表達水平顯著高于正常對照組，其酶活性也明顯增強，這導(dǎo)致更多的淀粉樣前體蛋白（APP）被酶切，生成大量的Aβ，進而在腦血管壁沉積，引發(fā)CAA的一系列病理變化。這種在疾病狀態(tài)下的特異性變化，使得BACE1有可能作為反映CAA病理狀態(tài)的標(biāo)志物。在臨床檢測方面，目前已有一些研究嘗試通過檢測BACE1相關(guān)指標(biāo)來診斷CAA。在腦脊液檢測中，研究發(fā)現(xiàn)CAA患者的腦脊液中BACE1的活性和蛋白水平相較于健康人群存在明顯差異。通過高靈敏度的酶活性檢測方法和免疫分析技術(shù)，能夠準(zhǔn)確測定腦脊液中BACE1的活性和含量。一項針對CAA患者和健康對照人群的研究表明，CAA患者腦脊液中BACE1的活性平均為[X12]U/L，而健康對照組僅為[X13]U/L，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）。這表明通過檢測腦脊液中的BACE1活性，有可能實現(xiàn)對CAA的早期診斷。檢測腦脊液中BACE1的蛋白水平也具有一定的診斷價值。采用酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）等方法，可以定量檢測腦脊液中BACE1的蛋白含量。研究顯示，CAA患者腦脊液中BACE1的蛋白含量顯著高于健康人群，且與CAA的病情嚴(yán)重程度相關(guān)。隨著CAA病情的進展，腦脊液中BACE1的蛋白含量逐漸升高，這為評估CAA的病情發(fā)展提供了潛在的指標(biāo)。血液檢測作為一種更為便捷的檢測方式，也在探索以BACE1為標(biāo)志物診斷CAA的可能性。雖然血液中的BACE1含量相對較低，檢測難度較大，但隨著檢測技術(shù)的不斷進步，如采用超靈敏的免疫分析技術(shù)和納米技術(shù)等，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對血液中微量BACE1的檢測。一些研究通過對CAA患者和健康人群的血液樣本進行檢測，發(fā)現(xiàn)CAA患者血液中BACE1的水平也有一定程度的升高。一項小型研究結(jié)果顯示，CAA患者血液中BACE1的濃度為[X14]ng/mL，而健康對照組為[X15]ng/mL，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。這表明血液中BACE1的檢測有可能成為CAA早期診斷的一種無創(chuàng)或微創(chuàng)的方法。影像學(xué)檢查與BACE1相結(jié)合也為CAA的診斷提供了新的思路。正電子發(fā)射斷層掃描（PET）技術(shù)可以通過使用特定的放射性示蹤劑，如[18F]-AV-1451等，來檢測腦內(nèi)Aβ的沉積情況。由于BACE1與Aβ的生成密切相關(guān)，通過PET成像觀察腦內(nèi)Aβ的沉積分布，間接反映BACE1的活性和功能狀態(tài)。在CAA患者中，PET成像顯示腦內(nèi)尤