一、研究背景与技术瓶颈

淀粉样蛋白沉积是阿尔茨海默症、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症等神经退行性疾病的核心病理标志，其分子组成随病程动态变化，精准解析成分是阐明发病机制、筛选生物标志物与开发靶向疗法的关键。

现有技术存在明显局限：影像学、电镜等方法无法实现全蛋白质组定量鉴定；传统离心富集 - 质谱法易共分离非淀粉样蛋白，免疫靶向法易捕获邻近蛋白，特异性不足；常规变性剂、去垢剂提取无选择性，对低丰度、紧密包埋的淀粉样组分释放效率低。离子液体结构可调、可设计特定作用机制，为淀粉样蛋白的选择性溶解提取提供了新方向。

二、离子液体筛选与作用机制

中国科学院大连化学物理研究所赵群、张丽华团队通过系统筛选，得到两种功能互补的离子液体：

1. 四甲基胍四氟硼酸盐（TMGBF₄）：可深入插入淀粉样蛋白核心，破坏交叉 β- 片层的链间氢键网络，高效选择性溶解 Tau-K18、α- 突触核蛋白等淀粉样原纤维，对普通细胞蛋白提取量极低，富集特异性最优。

2. 1 - 十二烷基 - 3 - 甲基咪唑氯盐（C₁₂ImCl）：通过疏水相互作用，选择性溶解可溶性蛋白与非淀粉样无定形聚集体。

化学交联质谱与分子动力学模拟证实，TMGBF₄可破坏淀粉样蛋白关键氢键并诱导构象展开，实现靶向溶解。

三、正交两步提取策略构建

基于两种离子液体的功能差异，团队开发了正交两步提取策略（Orth-iEA）：

• 第一步：用 C₁₂ImCl 预处理样本，去除可溶性蛋白与非淀粉样聚集体，最大程度保留淀粉样组分；

• 第二步：用 TMGBF₄溶解富集残留的淀粉样原纤维，实现高特异性、高灵敏度的分离。

四、阿尔茨海默病样本应用成果

将该策略应用于 3xTg 阿尔茨海默病小鼠海马组织分析，共鉴定到 1185 种 TMGBF₄富集蛋白，既包含 Tau、App 等已知淀粉样相关蛋白，还发现 885 种此前未被报道的新相关蛋白。

这些新蛋白普遍丰度较低但聚集倾向更高，功能上主要参与线粒体功能、突触传递等生物过程；其中包含 108 种线粒体蛋白，直接提示淀粉样蛋白病理与线粒体功能障碍存在密切关联。

五、结果验证与研究结论

蛋白互作网络分析显示，73% 的新鉴定蛋白与已知淀粉样因子存在相互作用。对 6 种候选新蛋白的免疫荧光验证表明，其均与硫黄素 - S 标记的淀粉样沉积物显著共定位，皮尔逊相关系数达 0.72-0.86，证实了空间关联的可靠性。进一步分析发现，Tau 特异性互作蛋白富集于线粒体功能通路，App 特异性互作蛋白则与突触传递、凋亡调控相关。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/advs.202523685

原文作者：

Shiying Zheng, Ye Liu, Bowen Zhong, Huiying Chu, Zhou Gong, Baofeng Zhao, Mengchun Cheng, Zhen Liang, Yukui Zhang, Qun Zhao, and Lihua Zhang

DOI: 10.1002/advs.202523685