1型糖尿病葡萄糖代谢与胰岛素信号传导途径异常导致大鼠海马Alzheimer样tau蛋白过度磷酸化修饰

Tau蛋白过度磷酸化是Alzheimer病(Alzheimer disease, AD)的一个重要病理特征.采用 I 型糖尿病大鼠模型,研究胰岛素信号传导途径及葡萄糖代谢失调对tau蛋白过度磷酸化的形成机制进行探讨.以同龄Wistar大鼠做对照（CTL）,胰腺大部分切除造低胰岛素组（PX）,STZ较大剂量一次性注射造1型糖尿病模型即低胰岛素高血糖组（T1DM）.葡萄糖氧化酶法检测血浆血糖,放免法检测血浆胰岛素,蛋白质印迹分析海马内总tau蛋白及tau蛋白上部分位点（Ser199、Thr212、Ser214、Ser396及Ser422）的磷酸化及神经细胞膜上葡萄糖转运子3（Glucose transport 3,GLUT3）水平.γ-32P-ATP和特异性底物肽检测海马内胰岛素信号传导系统中的关键酶糖原合成酶激酶-3β（Glycogen synthase kinase-3β, GSK-3β）活性.发现3组大鼠海马回总tau蛋白水平无显著差异,但以高血糖、低胰岛素血症为特征的T1DM组在tau蛋白Ser199、Thr212、Ser214、Ser396及Ser422位点上,呈现过度磷酸化状态,以低胰岛素血症为特征而血糖正常的PX组在位点Ser199、Thr212及Ser396上磷酸化程度比CTL组显著上升, 在位点Ser214及 Ser422上的磷酸化程度的改变不显著;T1DM及PX组大鼠海马 GSK-3β活性显著高于CTL组, 而GLUT3水平在T1DM和PX组均降低, 尤以T1DM组降低更显著.研究结果显示,胰岛素水平低下可能通过激活GSK-3β和下调细胞内葡萄糖代谢的双重作用引起脑内tau蛋白过度磷酸化.     

肥胖及2型糖尿病大鼠Alzheimer病样Tau蛋白过度磷酸化修饰及机制探讨

Tau蛋白异常过度磷酸化修饰在阿尔茨海默病(Alzheimerdisease,AD)发病机理中起非常重要的作用,而2型糖尿病是AD的风险因素之一.采用蛋白质印迹研究2型糖尿病及单纯肥胖大鼠脑中海马回tau蛋白磷酸化程度,发现在这两种大鼠模型中海马tau蛋白在多个位点上都呈现过度磷酸化状态.同时,胰岛素信号传导系统中的关键酶糖原合成激酶-3β(glycogensynthasekinase-3β,GSK-3β)活性在这两种大鼠模型的海马回中明显增高,经脑立体定位法向大鼠海马回注射GSK-3β抑制剂氯化锂(LiCl),可阻止2型糖尿病及肥胖大鼠模型中的GSK-3β激活,但仅阻止单纯肥胖大鼠海马回tau蛋白过度磷酸化.另外,海马神经细胞膜上胰岛素受体β亚基水平在两种实验模型中显著下降.研究结果表明,2型糖尿病及肥胖可能通过增高胰岛素抵抗,从而导致GSK-3β激活和tau蛋白的过度磷酸化来提高AD的发病风险.2型糖尿病脑中低下的葡萄糖代谢也可能在tau蛋白的过度磷酸化起一定作用.     

罗格列酮改善胰岛素抵抗大鼠海马Alzheimer病样tau蛋白磷酸化水平

Tau蛋白过度磷酸化是Alzheimer病(AD)发病的关键事件.由于2型糖尿病是AD的风险因子,并且胰岛素抵抗是2型糖尿病的特征,检测了胰岛素抵抗大鼠大脑海马tau蛋白磷酸化水平,以及运用胰岛素增敏剂罗格列酮(TZD)后磷酸化的变化,发现胰岛素抵抗组大鼠海马tau蛋白呈过度磷酸化改变,但运用TZD后,tau蛋白的磷酸化状态有所恢复.由于糖原合成激酶-3β(GSK-3β)位于胰岛素信号转导途径中,并且是tau蛋白的重要磷酸激酶,研究检测罗格列酮干预前后GSK-3β活性,发现均升高.研究结果表明,肥胖时胰岛素抵抗导致细胞内胰岛素信号转导途径中,GSK-3β活性上调可能是引起大鼠海马内tau蛋白过度磷酸化的一个重要原因;虽然TZD可抑制tau蛋白的过度磷酸化,但可能不是通过下调GSK-3β活性的途径.     

糖元合成酶激酶3β对微管相关蛋白tau的磷酸化作用

tau蛋白是中枢神经系统中重要的微管相关蛋白,其功能受磷酸化调节.异常过度磷酸化的tau蛋白是阿尔茨海默病患者脑中神经纤维缠结的主要组成部分.糖元合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)是重要的tau蛋白激酶之一,它虽可催化tau蛋白多个位点的磷酸化,但对不同位点,其催化效率不同.通过位点特异性、磷酸化依赖的tau蛋白抗体,用免疫印迹技术,检测GSK-3β对tau蛋白位点特异性的磷酸化作用及动力学.用双倒数作图,计算GSK-3β催化tau磷酸化以及各个位点磷酸化的Km值,并结合培养细胞中的实验,研究GSK-3β对tau蛋白磷酸化作用的位点特异性.结果显示,GSK-3β催化tau蛋白多个位点的磷酸化,其中包括Thr181、Ser199、Ser202、Thr205、Thr212、Thr217、Thr231、Ser396和Ser404,对不同的位点磷酸化作用,其Km值不同,GSK-3β对Ser396的Km值最低,即对Ser396位点的亲和性最高,催化其磷酸化的能力最强.在培养的细胞中,也显示了GSK-3β的表达引起Ser396位点的磷酸化最明显.     

糖尿病大鼠脑GSK-3与PP-2A失调诱导tau蛋白过度磷酸化

探讨胰岛素缺乏的糖尿病大鼠皮层糖原合酶激酶-3(GSK-3)及蛋白磷酯酶-2A(PP-2A)变化及其对tau蛋白磷酸化的作用.用链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)建立胰岛素缺乏的糖尿病大鼠模型,用放射性配体结合实验检测了GSK-3和PP-2A的活性,蛋白质印迹检测了tau蛋白的磷酸化水平及PP-2A的表达.结果提示:在糖尿病大鼠皮层,GSK-3活性升高,PP-2A活性及表达降低,tau蛋白在Ser198/Ser199/Ser202和Ser396/Ser404位点磷酸化.应用GSK-3的选择性抑制剂Li2CO3后,GSK-3活性降低,PP-2A活性及表达恢复,tau蛋白在Ser198/Ser199/Ser202和Ser396/Ser404位点磷酸化水平降低.研究提示:糖尿病大鼠皮层GSK-3升高可能抑制PP-2A的活性,升高的GSK-3和降低的PP-2A协同促进tau蛋白的磷酸化.     

吴茱萸次碱对高糖诱导的阿尔茨海默病大鼠认知障碍的影响*

目的: 探讨吴茱萸次碱对高糖诱导的阿尔茨海默病(AD)大鼠认知功能障碍的影响及其机制。方法: 健康成年雄性SD大鼠随机分为3组(n=20):对照组、高糖组和吴茱萸次碱组。对照组大鼠行常规饲料和自来水饲养;高糖组大鼠行常规饲料和20%蔗糖水饲养;吴茱萸次碱组行0.01%吴茱萸次碱饲料和20%蔗糖水饲养。三组大鼠饲养24周后行Morris水迷宫实验检测大鼠学习记忆和认知功能,Western blot实验检测各组大鼠tau蛋白在Thr205和Ser214位点以及GSK-3β在丝氨酸9位点糖原合成酶激酶-3β(S9-GSK-3β)和PP2A在络氨酸307位点蛋白磷酸酯酶-2A(Y307-PP2A)的磷酸化水平;免疫组织化学进一步验证各组大鼠大脑海马和皮层tau蛋白在Thr205位点上的表达情况。结果: 与对照组比较,高糖组Morris水迷宫大鼠潜伏期明显升高,穿越平台次数和目标象限停留时间均明显降低(P均＜0.05),免疫组织化学染色中tau蛋白在Thr205位点上的磷酸化水平显著增高(P＜ 0.05),Western blot实验tau蛋白在Thr205和Ser214位点的磷酸化水平显著增高,pS9-GSK-3β的磷酸化水平显著降低(P均＜0.05);与高糖组相比,吴茱萸次碱组Morris水迷宫大鼠潜伏期明显降低,穿越平台次数和目标象限停留时间明显升高(P均＜0.05),免疫组织化学染色中tau蛋白在Thr205位点的磷酸化水平显著降低(P＜0.05);Western blot实验tau蛋白在Thr205和Ser214位点磷酸化水平显著降低,pS9-GSK-3β的磷酸化水平显著增高(P均＜ 0.05)。结论: 吴茱萸次碱可减轻高糖诱导的AD样大鼠认知功能障碍,其机制可能是通过增强海马pS9-GSK-3β磷酸化水平,下调GSK-3β活性,进而降低tau蛋白相关位点的过度磷酸化实现的。     

大脑胰岛素信号途径受损导致2型糖尿病时阿尔茨海默病发病风险增高

大脑胰岛素不仅可调节血糖,而且可改善记忆和认知,而大脑胰岛素缺乏常导致Alzheimer病（Alzheimer’s disease, AD）的发生. 本研究检测了正常及2型糖尿病（type 2 diabetes, T2D）大鼠外周及大脑胰岛素信号传导途径,以探讨T2D时由于大脑胰岛素异常导致AD发病的可能性.以同龄正常SD大鼠为对照（CTL组）,高糖、高脂、高蛋白饮食加链脲佐菌素（streptozotocin, STZ）腹腔注射建造T2D大鼠模型（T2D组）.葡萄糖氧化酶法检测血浆血糖,放免法检测脑脊液及血浆胰岛素,免疫印迹技术检测大脑海马tau蛋白上部分位点磷酸化水平,大脑及肝脏、肌肉组织胰岛素信号传导途径中磷脂酰肌醇3 激酶（phosphatidylinositol 3 kinase, PI3K）/ 蛋白激酶B（protein kinase B,Akt)、糖原合成激酶3β（glycogen synthase kinase 3β, GSK 3β）活性. 结果显示：和对照组相比,T2D大鼠血浆葡萄糖水平及胰岛素水平显著升高,脑脊液胰岛素水平显著降低,大脑海马组织tau蛋白上所检测位点均呈过度磷酸化改变,海马及外周组织（肝脏、肌肉）胰岛素信号传导途径PI3K/Akt活性均显著下降,GSK 3β活性升高. 研究结果表明：2型糖尿病大鼠大脑胰岛素缺乏及其信号传导途径下调可能是导致阿尔茨海默病发病的重要原因.     

褪黑素对异丙肾上腺素诱导大鼠tau蛋白过度磷酸化的预防作用

异常过度磷酸化的微管相关蛋白tau是阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)患者大脑中神经原纤维缠结的主要组成部分.迄今为止,尚无有效的措施阻止tau蛋白的过度磷酸化.为探讨褪黑素(melatonin,Mel)对AD样tau蛋白过度磷酸化的预防作用,我们以β受体激动剂异丙肾上腺素(isoproterenol,IP)来复制AD样tau蛋白过度磷酸化的动物模型,在大鼠双侧海马注射IP前,以褪黑素作为保护组药物,于腹腔连续注射5 d.应用磷酸化位点特异性抗体(PHF-1和Tau-1)作免疫印迹和免疫组织化学检测tau蛋白的磷酸化水平,并用非磷酸化依赖的总tau蛋白抗体(111e)进行标准化.免疫印迹结果显示在注射IP 48 h后,tau蛋白在PHF-1表位的免疫反应显著增强,在Tau-1表位显著减弱,表明tau蛋白在Ser396/Ser404(PHF-1)和Ser199/Ser202(Tau-1)位点有过度磷酸化.免疫组织化学染色结果与免疫印迹结果相似,主要检测到在大鼠海马CA3区的神经纤维有tau蛋白过度磷酸化.褪黑素预处理大鼠可有效地阻止IP诱导tau蛋白在Tau-1和PHF-1位点的过度磷酸化.上述结果提示褪黑素可预防大鼠脑组织中由异丙肾上腺素引起的AD样tau蛋白的过度磷酸化.     

微管相关蛋白tau在动物死亡后被快速去磷酸化

tau蛋白是神经细胞中主要的微管相关蛋白, 它的异常过度磷酸化被认为是阿尔茨海默病 (AD) 致病过程中的关键因素. 由于法律、社会、家庭等诸多因素使得获取的人脑组织标本常常在死亡后2~3 h以上,因此了解死亡不同时间后tau蛋白磷酸化的改变,对研究tau蛋白的功能及在AD致病过程中作用显得十分重要. 用位点特异的、磷酸化依赖的抗tau蛋白抗体检测正常大鼠脑中tau蛋白磷酸化程度及死亡后其磷酸化的变化情况,再用非同位素的点印迹技术测定鼠脑中tau蛋白激酶、磷酸酶在不同温度下的活性. 结果发现,正常鼠脑中tau蛋白除了Ser262,Ser409,Ser422外,在Thr181,Ser199,Ser202,Thr205,Thr212,Ser214,Thr217,Ser396和Ser404存在不同程度的磷酸化,并且在死亡后3 h,出现tau的多位点的去磷酸化及tau蛋白迁移加快,6 h后更为明显,但tau蛋白水平即使在大鼠死亡后6 h,仍未见有明显的改变. 用点印迹测定蛋白激酶和磷酸酶活性结果显示,tau蛋白激酶、磷酸酶活性均有温度依赖性降低,在25℃时激酶活性降低远大于磷酸酶活性的降低,tau蛋白在死亡后的快速去磷酸化与相对高的磷酸酶作用有关.     

cdk-5过度表达对大鼠tau蛋白磷酸化及空间记忆的影响

Alzheimer病(AD)中, 异常过度磷酸化的tau蛋白会导致细胞骨架的异常并与神经元的死亡有关. 在体外, 细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶5(cdk-5)能在大多数AD相关位点磷酸化tau蛋白. 旨在整体水平研究cdk-5过度表达对大鼠微管相关蛋白 tau的磷酸化及空间记忆的影响. 结果显示, 在大鼠海马区转染cdk-5基因, 24 h后其局部表达增加, 并使得抗体tau-1显色减弱, PHF-1和12e8显色增强, 提示tau蛋白在Ser199/202, Ser396/404和Ser262/356位点过度磷酸化. 此外, 在水迷宫测试中, cdk-5转染鼠寻找安全平台所需时间比对照鼠明显延长, 而转染后48 h cdk-5的表达较24 h时下降, 同时伴有tau蛋白磷酸化程度的下降和空间记忆能力的改善. 这些结果提示整体水平的cdk-5的过度表达会导致大鼠的空间记忆损伤, 而过度磷酸化的tau蛋白可能参与了该病理过程.     

GSK-3在阿尔茨海默病样细胞骨架蛋白过度磷酸化中的作用(英)

神经原纤维缠结是阿尔茨海默病（Alzheimer disease, AD）的特征性病理改变.蛋白激酶和蛋白磷酸酯酶失衡可导致骨架蛋白的异常过度磷酸化,而异常过度磷酸化的tau 和神经丝 (neurofilament, NF) 是神经原纤维缠结的组成部分.在众多激酶中,糖原合酶激酶-3（glycogen synthase kinase-3,GSK-3）可能是AD神经退行性变起重要作用.为深入探讨GSK-3在AD样神经退行性变中的作用,以磷酯酰肌醇三磷酸激酶（phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K）的特异性抑制剂渥曼青霉素（wortmannin,WT）处理野生型鼠成神经瘤细胞株（wild type mouse neuroblastoma cell lines, N2a wt）,系统观察WT处理N2a wt不同时间点（1 h、3 h、6 h）细胞代谢率、细胞形态、细胞骨架蛋白tau和NF的磷酸化状态改变以及细胞的命运,并分析了GSK-3活性与上述参数改变之间的相关性.结果发现：1 μmol/L WT处理细胞1 h,GSK-3活性与未经WT处理的对照组相比明显增高,并伴有Ser9磷酸化的GSK-3水平的降低; NF磷酸化程度增强,tau在Ser198/Ser199/Ser202位点的磷酸化增强. 1 μmol/L WT处理细胞3 h,GSK-3活性与对照组和处理1 h 组相比明显下降,NF磷酸化程度较1 h降低,但仍高于正常水平.1 μmol/L WT处理细胞6 h,细胞形态、GSK-3活性、Ser9磷酸化形式的GSK-3β的表达、NF磷酸化程度与对照组相比均无明显改变.WT呈剂量依赖性降低细胞代谢率.1 μmol/L WT处理细胞1 h和3 h导致细胞变圆,突起变短甚至消失.1 μmol/L WT处理细胞1 h,用TUNEL法和电子显微镜技术未观察到细胞凋亡.研究结果提示：在N2a细胞中过度激活GSK-3可导致神经细丝和tau蛋白的AD样过度磷酸化,从而引起神经细胞的AD样退行性变.     

APOE4通过Calpain/p35-p25/Cdk5增加tau蛋白磷酸化

摘要 目的：探究载脂蛋白APOE4对小鼠海马组织中tau蛋白磷酸化的作用。方法：采用6月龄人载脂蛋白APOE3,APOE4转基因纯合小鼠,用Western Blot检测小鼠海马组织中tau蛋白的磷酸化程度及Calpain蛋白、p35/25、CDK5等蛋白表达水平。使用脑立体定位术向小鼠侧脑室注射Ca²⁺螯合剂EGTA或二甲基亚砜DMSO两次,给药时间间隔4小时,第二次给药结束后两小时内处死小鼠。检测海马中Calpain蛋白、CDK5、p35/25及tau蛋白的磷酸化的变化情况。结果：①与野生型小鼠和APOE3-TR小鼠相比,APOE4-TR小鼠海马中tau蛋白在Ser396,Thr181及Thr231位点的磷酸化均显著性增高,同时Calpain2、p35/25和CDK5的表达水平也增加。②使用Ca²⁺螯合剂EGTA后,与对照DMSO给药组相比,Ca²⁺螯合剂EGTA给药组小鼠海马组织中tau蛋白在Ser396位的磷酸化显著下降,但未检测到tau蛋白在Thr181及Thr231位点的磷酸发生显著性变化,同时Calpain 2蛋白、p35/25和CDK5的表达水平降低。结论：人载脂蛋白APOE4引起小鼠海马tau蛋白磷酸化异常增高,并且可能是通过Calpain/p35-p25/CDK5信号通路调控tau蛋白Ser396位点磷酸化。     

抑制褪黑素生物合成对大鼠Tau蛋白磷酸化的影响

目的 研究抑制褪黑素的生物合成对大鼠海马Tau蛋白磷酸化的影响。方法 侧脑室注射氟哌啶醇并腹腔注射加强,利用免疫组化检测大鼠海马区域Tau蛋白磷酸化情况;HPLC检测血清中褪黑素水平。结果 模型组大鼠海马Tau蛋白在Ser199/Ser202和Ser396/Ser404位点均发生异常过度磷酸化,褪黑素治疗组较模型组的磷酸化程度轻。结论 褪黑素水平的降低可能与AD样Tau蛋白异常过度磷酸化相关,外源性补充褪黑素可以减轻Tau蛋白的异常过度磷酸化。     

糖尿病大鼠脑细胞周期依赖性蛋白激酶5和蛋白激酶A参与调节Tau蛋白磷酸化

细胞周期依赖性蛋白激酶5(cyclin-dependent kinase5,Cdk-5)及蛋白激酶A(protein kinaseA,PKA)是调节Tau蛋白磷酸化的重要激酶,其对糖尿病(diabetes mellitus,DM)大鼠脑内Tau蛋白磷酸化的作用如何,目前尚不明确.为探讨胰岛素缺乏的DM大鼠海马Cdk-5及PKA对Tau蛋白磷酸化的作用,用链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)建立DM大鼠模型,Fura-2负载及荧光测定细胞内游离Ca2 浓度,免疫沉淀法测定Cdk-5活性,放射性配体结合实验检测PKA的活性,蛋白质印迹检测Tau蛋白磷酸化的水平.结果提示:在DM大鼠海马神经元,Ca2 浓度升高,Cdk-5及PKA活性升高,Tau蛋白在Ser198/Ser199/Ser202和Ser396/Ser404位点的磷酸化增强.Cdk-5的特异性抑制剂roscovitine可降低DM大鼠Cdk-5活性,但不能降低PKA活性,使Tau蛋白在Ser198/Ser199/Ser202位点磷酸化水平降低,但不降低Ser396/Ser404位点的磷酸化,roscovitine处理正常大鼠后,上述酶的活性及Tau蛋白的磷酸化无明显变化.首次从整体水平上证实DM大鼠海马Cdk-5及PKA活性升高,协同促进Tau蛋白在Ser198/Ser199/Ser202位点和Ser396/Ser404位点的磷酸化,神经元内游离Ca2 浓度升高可能起重要作用.     

大蒜素对阿尔茨海默病转基因小鼠脑内Tau蛋白表达的影响

本文应用免疫荧光技术和Western blot方法检测大蒜素对tau转基因小鼠脑内磷酸化tau蛋白表达的影响,并测定野生型小鼠、tau转基因小鼠及大蒜素治疗组三组小鼠脑内SOD活力和MDA含量,结果发现大蒜素处理之后的阿尔茨海默病(AD)模型小鼠SOD与AD组相比活性增加,MDA含量减少,tau转基因小鼠脑内所检测的Ser202、Ser404、Ser396、Thr181位点tau蛋白发生过度磷酸化改变,大蒜素治疗组这些过度磷酸化的tau蛋白明显减少。以上结果提示大蒜素可以通过其强大的抗氧化作用降低AD小鼠脑内氧化应激效应,从而使AD小鼠脑内tau蛋白磷酸化水平下降,因此大蒜素在AD的临床治疗方面具有重要的理论意义。     

20-HETE对小鼠葡萄糖刺激胰岛素分泌反应的影响

为了考察20-羟基二十碳四烯酸(20-hydroxyeicosatetraenoic acids, 20-HETE)对葡萄糖刺激胰岛素分泌反应的影响,本研究选择CYP4F2转基因小鼠和小鼠胰岛素瘤INS-1E细胞作为研究材料,通过LCMS/MS检测WT和TG小鼠的胰腺20-HETE水平。通过IPGTT测定小鼠葡萄糖耐量,通过ELISA测定小鼠血浆C肽水平来检测胰岛素分泌。通过Western blotting、Real time PCR、免疫组化和免疫荧光来检测小鼠胰腺或INS-1E细胞中Glut2、GSK-3β(Ser9点)和AKT (Ser473点)的磷酸化水平。TG小鼠的20-HETE水平((7.26±2.03) ng/mg蛋白)显著高于WT小鼠((2.14±0.76) ng/mg蛋白)。在用20-HETE合成的选择性抑制剂HET0016处理后,TG小鼠((0.33±0.07) ng/mg蛋白)和WT小鼠((0.27±0.06) ng/mg蛋白)胰腺组织中的20-HETE水平均急剧降低。给予葡萄糖处理30 min后,TG小鼠的血糖水平均显著高于WT小鼠,而血浆C肽水平显著低于WT小鼠(p<0.05)。与WT小鼠相比,TG小鼠的胰腺组织中Glut2 m RNA和蛋白水平显著降低。与WT小鼠相比,CYP4F2转基因小鼠的GSK-3β和AKT磷酸化均显著降低。20-HETE处理可导致INS-1E细胞中AKT/GSK-3β磷酸化水平和Glut2表达水平显著降低(p<0.05)。此外,用17 mmol/L葡萄糖处理INS-1E细胞1 h,20-HETE处理组的胰岛素分泌显著降低。应用GSK-3β选择性抑制剂TWS119预处理INS-1E细胞3 h后,TWS119 (一种GSK-3β选择性抑制剂)预处理显著逆转了Glut2表达水平的降低以及胰岛素分泌的减少。20-HETE主要通过AKT/GSK-3β信号通路来下调Glut2的表达,进而减弱胰岛素分泌,导致胰岛素分泌功能障碍。     

GSK-3β在阿尔茨海默症病理特征形成中的作用

糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)是糖原合成酶激酶3的一种亚型。GSK-3β不仅参与淀粉样蛋白质前体(amyloid precursor protein,APP)代谢,还在tau蛋白过度磷酸化过程中发挥作用,GSK-3β表达及活性的异常会导致神经元细胞的凋亡。APP异常代谢和tau蛋白异常磷酸化是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)发展的重要因素,因此GSK-3β可能与AD的病理变化密切相关,明确其在AD中的作用及其机制对AD的治疗有重要的意义。     

2,6-二异丙基苯酚逆转嗅球切除抑郁模型大鼠电休克后的Tau蛋白过度磷酸化和认知障碍

通过观察2, 6-二异丙基苯酚对电休克后嗅球切除抑郁模型大鼠学习记忆和Tau蛋白过度磷酸化的影响,探讨兴奋性氨基酸受体拮抗剂对Tau蛋白过度磷酸化的调节及两者对抑郁大鼠学习记忆的影响,为改善学习记忆障碍的神经心理学机制研究和临床干预性治疗提供实验依据．按随机单位组2×2析因设计设置2个干预因素,即电休克干预(两水平：无处置、施行一个疗程电休克)和2, 6-二异丙基苯酚干预(两水平：腹腔注射5 ml 生理盐水或5 ml 2, 6-二异丙基苯酚100 mg/kg)的所有组合．选24周龄健康雄性Sprague-Dawley大鼠建立嗅球切除抑郁模型,将32只24周龄模型大鼠随机分为4个实验组(n=8):Ⅰ组(腹腔注射5 ml 2, 6-二异丙基苯酚100 mg/kg)、Ⅱ组(腹腔注射5 ml 2, 6-二异丙基苯酚100 mg/kg +施行电休克1个疗程)、Ⅲ组(腹腔注射5 ml 生理盐水)、Ⅳ组(腹腔注射5 ml 生理盐水+施行电休克1个疗程)．全部电休克处置结束24 h内开始Morris水迷宫检测,之后留取海马组织．高效液相色谱法检测神经递质谷氨酸(Glu)在海马组织中的含量;免疫组化SP法和蛋白质印迹法检测Tau-5(总Tau蛋白)、p-PHF1^Ser396/404、p-AT8^Ser199/202、p-12E8^Ser262、GSK-3β^1H8和PP-2A在海马组织神经元中的表达．电休克和2, 6-二异丙基苯酚均可造成大鼠学习记忆障碍,即延长逃避潜伏期并缩短空间探索时间,两者的影响呈相减效果．电休克可明显增加海马中神经递质谷氨酸(Glu)的浓度,2, 6-二异丙基苯酚可降低海马中神经递质Glu的浓度,且两者有相减效果．电休克和2, 6-二异丙基苯酚对海马总Tau蛋白和PP-2A蛋白的表达无明显影响．电休克可增加海马中磷酸化Tau蛋白和GSK-3β^1H8蛋白的表达;2, 6-二异丙基苯酚可减少海马中磷酸化Tau蛋白和GSK-3β^1H8蛋白的表达;两者的影响均呈相减效果．实验结果表明,电休克导致海马Glu浓度升高,通过上调GSK-3β^1H8增加海马Tau蛋白的磷酸化程度导致学习记忆功能障碍,而2, 6-二异丙基苯酚则可通过降低海马Glu浓度下调GSK-3β1H8的表达,从而减缓Tau蛋白的磷酸化程度以改善ECT后的学习记忆．     

反复饥饿对大鼠空间学习及海马神经元骨架蛋白磷酸化的影响

为了进一步研究饥饿处理对大鼠空间学习、记忆的影响,通过饥饿2 d、恢复喂食3 d的方法,连续60 d,用Morris水迷宫检测大鼠的空间学习能力.免疫印迹检测神经元骨架蛋白—tau蛋白和神经细丝(Neurofilament,NF)磷酸化水平与分布变化,以及骨架蛋白磷酸化调节的关键酯酶磷酸酯酶PP-2A催化亚单位蛋白水平与分布.反复饥饿的大鼠空间学习能力明显差于对照组(P0.05),tau蛋白在Ser199/202位点和Ser396/404位点发生了过度磷酸化(P0.05),NF磷酸化水平无明显改变,PP-2A的催化亚单位蛋白水平下调(P0.05).反复饥饿可以引起大鼠出现空间学习记忆障碍,下调PP-2A催化亚单位蛋白水平,PP-2A活性抑制及tau蛋白发生过度磷酸化.     

IGF-1对冈田酸所致细胞损伤和Tau蛋白过度磷酸化的保护作用

目的:探讨胰岛素样生长因子-1(IGF-1)对冈田酸(OA)诱导的细胞损伤和tau蛋白过度磷酸化的保护作用。方法:模型组以OA40nmol/L作用于SH-SY5Y细胞24h;IGF-1预处理组分别以100、200和400ng/mlIGF-1预处理2h,再加入OA作用24h。倒置显微镜观察细胞形态学变化;MTT法检测细胞活力;Hoechst染色和分光光度法检测Caspase-3活化程度观察细胞损伤;蛋白免疫印迹法检测tau蛋白磷酸化程度。结果:与模型组比较,IGF-1预处理组细胞形态改善,细胞活力增强,Caspase-3活化程度降低,且磷酸化tau蛋白(Ser396)水平下降。结论:IGF-1可能通过抑制tau蛋白过度磷酸化对OA诱导的细胞损伤具有保护作用。