糖尿病及其相关并发症是造成全球健康负担的重要因素，其中，糖尿病相关认知障碍(DACI)已成为一个突出的问题。越来越多的证据表明，小胶质细胞在DACI的发病机制中起着核心作用。2024年7月20日，山东第一医科大学附属济宁第一人民医院江沛教授团队在Journal of Neuroinflammation（IF 9.3）上在线发表了题为“Microglial AKAP8L: a key mediator in diabetes-associated cognitive impairment via autophagy inhibition and neuroinflammation triggering”的文章。研究发现了AKAP8L在DACI发展中的关键作用，通过AKAP8L敲低和雷帕霉素靶向mTORC1的干预可以通过使自噬正常化和减少神经炎症来减轻STZ诱导的糖尿病小鼠的认知缺陷，表明调节AKAP8L可能是解决DACI的一种有希望的治疗方法。

1、在HG处理的神经细胞或STZ小鼠的海马中，AKAP8L仅在小胶质细胞中积累

首先，作者利用蛋白质组学发现了高糖（HG）诱导的小胶质细胞中存在一个新的标记物AKAP8L，HG处理增强了p62和AKAP8L在小胶质细胞中的共定位，表明AKAP8L可能在调节自噬中发挥作用。Western blot和免疫荧光进一步验证了蛋白组学分析中发现的AKAP8L上调。为了阐明AKAP8L在共培养和HG刺激下的表达谱，进行了特异性标记物的共染。结果发现，AKAP8L在HG处理的小胶质细胞中特异性积累，而在共培养的星形胶质细胞和神经元中缺失，并在STZ诱导的糖尿病小鼠海马组织中观察到类似的结果。此外，STZ诱导的糖尿病小鼠表现出认知障碍，以及海马区域的自噬障碍和炎症反应。进一步研究发现HG增强了原代小胶质细胞和BV2细胞中AKAP8L和mTORC1的相互作用。

2、Si-AKAP8L和雷帕霉素可减轻HG诱导的小胶质细胞自噬紊乱、NLRP3炎症小体活化和细胞焦亡

Si-AKAP8L显著降低了AKAP8L蛋白的表达水平，雷帕霉素不影响AKAP8L蛋白的表达。随后作者探索了AKAP8L敲低对mTORC1介导的自噬途径的影响，发现AKAP8L敲低和雷帕霉素可以通过抑制HG诱导的小胶质细胞中的mTORC1来改善自噬损伤。自噬受损会加剧炎症，与对照组相比，HG诱导的小胶质细胞显示NLRP3、ASC、Caspase-1、TXNIP、GSDMD-N和IL-1β蛋白水平显著上调，而si-AKAP8L和雷帕霉素治疗导致这些蛋白表达降低。此外si-AKAP8L和雷帕霉素治疗恢复了HG诱导的小胶质细胞细胞膜断裂和焦亡增加。以上结果表明敲除AKAP8L和雷帕霉素治疗可通过mTORC1途径减轻HG诱导的小胶质细胞NLRP3炎性体的激活和焦亡。

3、Sh-AKAP8L和雷帕霉素可减轻STZ小鼠海马自噬障碍以及NLRP3炎症小体的激活和细胞焦亡

为了评估STZ小鼠海马内的自噬状态，作者利用小胶质细胞标志物Iba-1和自噬相关蛋白LC3和p62进行了免疫荧光共染色，发现mTORC1在小胶质细胞中的激活会损害STZ诱导的糖尿病小鼠的自噬。接下来，作者利用AAV9-sh-AKAP8L敲低小鼠海马中AKAP8L的表达，发现sh-AKAP8L和雷帕霉素治疗可以有效地逆转自噬缺陷。STZ小鼠海马组织中NLRP3、ASC、Caspase-1、TXNIP、GSDMD-N和IL-1β蛋白表达显著上调，sh-AKAP8L和雷帕霉素可降低这些蛋白的表达。此外，sh-AKAP8L和雷帕霉素治疗显著降低了STZ小鼠海马的炎症反应。采用免疫荧光法观察STZ诱导小鼠小胶质细胞中GSDMD与小胶质细胞标志物Iba-1共定位的情况，显示STZ诱导小鼠的小胶质细胞焦亡增加，sh-AKAP8L和雷帕霉素处理部分减弱这种情况。以上结果表明，sh-AKAP8L和雷帕霉素可以减轻STZ小鼠小胶质细胞的神经炎症和焦亡。进一步研究表明，sh-AKAP8L和雷帕霉素对STZ小鼠的神经元损伤和认知障碍有保护作用。

综上所述，蛋白质组学分析发现AKAP8L在高糖条件下的小胶质细胞中显著上调，这与自噬和炎症相关蛋白的表达模式改变有关，并且AKAP8L的积累仅限于高糖处理的小胶质细胞，而在共培养的星形胶质细胞或神经元中没有检测到变化。本研究进一步发现，高糖环境下的小胶质细胞增强了AKAP8L与mTORC1的相互作用。此外，通过AKAP8L敲低和雷帕霉素靶向mTORC1的干预可以通过正常化自噬和减少神经炎症来减轻STZ诱导的糖尿病小鼠的认知缺陷。以上发现表明，调节AKAP8L可能是解决DACI的一种有前途的治疗方法。