丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酯酶在tau蛋白异常磷酸化中的作用

Tau蛋白过度磷酸化在阿尔采末病（Alzheimer’s disease,AD）发病过程中发挥重要作用,抑制蛋白磷酸酯酶活性,可诱导tau的过度磷酸化和聚积。本文拟就近年来蛋白磷酸酯酶在tau蛋白异常磷酸化中的作用作一综述。     

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.     

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.     

蛋白磷酸酯酶-1和-2A抑制剂对NG108-15细胞tau蛋白磷酸化的影响

Alzheimer痴呆(AD)的主要脑病理变化之一为由超磷酸化的tau蛋白组成的神经原纤维缠结(Neurofibrillary tangle,NFT)。AD的Tau蛋白异常磷酸化与蛋白磷酸酯酶(PP)-2A和-1缺陷有关。本文首先用免疫印迹法显示NG含两大组分的tau蛋白。MTT方法观察到PP-2A和PP-1抑制剂冈 田酸(Okadaic acid.OA)处理NG108-14细胞能导致细胞代谢明显下降,同时免疫印迹法显示OA能导致的NG细胞Tau蛋白磷酸化。该研究为建立AD样蛋白磷酸酯酶缺陷引起的tau蛋白磷酸化的细胞模型奠定了基础。     

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.     

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。     

微小RNA在tau蛋白过度磷酸化中的作用

阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)是一种慢性神经系统退行性疾病,AD的主要病理表现为脑组织中的老年斑和神经纤维缠结,老年斑的主要成分是异常积聚的β-淀粉样蛋白,过度磷酸化的tau蛋白是神经纤维缠结的主要成分。研究发现AD患者脑内微小RNA表达异常,且证据表明微小RNA参与β-淀粉样蛋白过量生成和tau蛋白过度磷酸化等Alzheimer样病理机制,在AD的发病中起着重要作用。本文就微小RNA在tau蛋白过度磷酸化中的作用及机制进行概述。     

PP2A在运动抗阿尔茨海默病进程中的机制研究

Tau蛋白过度磷酸化是AD发病的重要原因,促进脑中p-Tau蛋白的脱磷酸化进程是运动抗AD的重要途径。PP2A是重要的蛋白磷酸酶,对p-Tau蛋白的脱磷酸化有重要作用。有关PP2A介导运动抗AD的Tau蛋白磷酸化机制研究尚不多见。现从Tau蛋白与AD研究、PP2A与AD研究、运动与AD研究、PP2A与运动抗AD研究等方面,系统阐述PP2A在介导运动抗AD进程中的蛋白磷酸化机制,为探明运动抗AD的Tau蛋白途径及运动促进健康的蛋白质修饰机制研究提供参考。     

阿尔兹海默病中tau蛋白磷酸化调节

细胞内高度磷酸化tau蛋白形成的神经纤维缠结是阿尔兹海默病的主要病理特征之一。过度磷酸化的tau蛋白将引起细胞内微管的紊乱,从而造成神经元突触连接的丢失。Tau蛋白的磷酸化受到多种因素的影响,这些因素的失常将会导致tau蛋白的异常磷酸化。Tau蛋白的基本功能和结构、翻译后的主要修饰以及蛋白激酶和磷酸酯酶的调节,在阿尔兹海默病理以及预防治疗中发挥重要作用。     

综述:Tau蛋白过度磷酸化机制及其在阿尔茨海默病神经元变性中的作用

Tau蛋白是神经元中含量最高的微管相关蛋白,其经典生物学功能是促进微管组装和维持微管的稳定性．在阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)患者,异常过度磷酸化的Tau蛋白以配对螺旋丝结构形成神经原纤维缠结并在神经元内聚积．大量研究提示,Tau蛋白异常在AD患者神经变性和学习记忆障碍的发生发展中起重要作用．本课题组对Tau蛋白异常磷酸化的机制及其对细胞的影响进行了系列研究,发现Tau蛋白表达和磷酸化具有调节细胞生存命运的新功能,并由此对AD神经细胞变性的本质提出了新见解．本文主要综述作者实验室有关Tau蛋白的部分研究结果．     

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。     

饥饿对小鼠脑中tau蛋白磷酸化和O-GlcNAc糖基化的影响

为了探讨大脑中葡萄糖摄取和代谢障碍在阿尔茨海默病(Alzheimer$sdisease,AD)神经退行性病变中的作用,将昆明种小鼠进行饥饿和再喂食处理,并使用多种磷酸化tau蛋白特异性的抗体和蛋白O-GlcNAc糖基化特异性抗体进行检测,观察饥饿及恢复喂养后不同时间点大脑皮质中tau蛋白糖基化及多个位点磷酸化的变化.结果显示:饥饿处理引起小鼠大脑皮质中总蛋白和tau蛋白的O-GlcNAc糖基化水平降低,同时tau蛋白磷酸化水平升高,饥饿引起的tauO-GlcNAc糖基化和磷酸化改变均在恢复进食后逆转成正常水平.该研究结果提示:大脑中tau蛋白的磷酸化和O-GlcNAc糖基化之间存在相互调节,脑中葡萄糖代谢障碍可能通过下调tau蛋白O-GlcNAc糖基化水平使tau蛋白产生异常过度磷酸化,进而促发AD的病理进程.这一结果为在早期阶段通过逆转tau蛋白异常过度磷酸化治疗AD成为可能提供了实验基础.     

Tau蛋白在阿尔茨海默病中的作用

阿尔茨海默病(AD)是非常普遍的神经变性性疾病并且是老年人痴呆的主要原因。AD患者的症状特点包括进行性的认知障碍、记忆丧失和行为障碍,与大脑中的病理变化密切相关。AD现成为全球最严重的健康和社会经济问题。在AD患者脑中神经纤维网或神经营养障碍的过程中存在tau蛋白的异常。tau蛋白丧失其促微管组装的生物学功能,导致细胞骨架的破坏、丝状物形成和神经缠结,轴突运输损害,进而导致突触蛋白失去功能和神经退行性病变。其数量和结构的改变将会影响其功能而且会出现异常聚集。调节Tau蛋白的异常聚集的分子机制主要是一些翻译后修饰使其结构及构象发生变化。因此,异常磷酸化和截断的tau蛋白作为tau蛋白病理过程的关键机制而引起学者关注。本文描述了tau蛋白的结构和功能及其在AD中的主要病理变化,同时在本文中还涉及到磷酸化的tau蛋白是神经元对氧化应激的代偿反应这一观点。对tau蛋白进行更加全面的解读。     

Ⅱ型糖尿病大鼠海马Alzheimer病样Tau蛋白过度磷酸化修饰及机制探讨

Tau蛋白过度磷酸化是Alzheimer病 (Alzheimer′s disease, AD) 的一个重要特征.本研究检测了Ⅱ型糖尿病大鼠海马tau蛋白磷酸化水平,对其形成机制进行探讨. 以同龄正常Wistar大鼠作为对照,高脂高蛋白高糖饮食加小剂量链脲佐菌素（streptozotocin,STZ）注射诱导造Ⅱ型糖尿病模型（T2DM组）.放免法检测血浆胰岛素;葡萄糖氧化酶法检测血浆葡萄糖;蛋白质印迹技术检测各组大鼠海马内总tau蛋白、tau蛋白上部分位点磷酸化、神经细胞膜上胰岛素受体及葡萄糖转运子3（glucose transport 3,GLUT3）水平;表面等离子共振技术（surface plasmon resonance, SPR）检测细胞膜上胰岛素受体与血浆胰岛素结合力;γ32-P标记的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酶激酶-3β（glycogen synthase kinase-3β, GSK-3β）活性.结果显示,T2DM组血浆血糖、血浆胰岛素及运用HOMA-IR公式计算的胰岛素抵抗指数显著高于对照组.蛋白质印迹结果显示两组大鼠海马回总tau蛋白水平无差异;T2DM组中tau蛋白在Ser199、Thr212、Ser214、Thr217、Ser396及Ser422位点上的磷酸化水平均显著高于对照组;T2DM组海马神经细胞膜上胰岛素受体水平及与胰岛素结合的功能均显著低于对照组;GSK-3β活性检测结果显示,T2DM组大鼠模型海马回中GSK-3β活性明显增高.研究结果表明,Ⅱ型糖尿病中由于胰岛素抵抗导致GSK-3β激活从而出现AD样tau蛋白的过度磷酸化,葡萄糖代谢紊乱也可能在tau蛋白的过度磷酸化起一定作用.     

Tau蛋白在阿尔兹海默病治疗中的研究进展

阿尔兹海默病中一个重要的病理特点是神经原纤维缠结(NFTs),其与Tau蛋白具有密切的关系。Tau蛋白是含量最高的微管相关蛋白。正常Tau蛋白可与微管蛋白结合促进其有效聚合形成微管。而过度磷酸化的Tau蛋白则会自我聚集,进而导致NFTs的形成。近年来,国内外就Tau为主要靶点治疗AD有了很大进展。本文就Tau蛋白在AD中的病理学意义,与Aβ蛋白的相互作用以及以Tau为主要切入点对AD进行治疗的方法作一综述。     

阿尔茨海默病中Tau蛋白与线粒体损伤

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种神经退行性疾病,过度磷酸化tau异常聚集形成的神经纤维缠结是其主要病理特征之一。线粒体损伤在AD发病机制中发挥重要作用,是AD的早期病理事件,而其又与tau蛋白密切相关。文中总结了AD中病理性tau蛋白对线粒体动力学、形态、自噬、功能等方面造成的损伤,并展望了从保护线粒体损伤角度研发防治AD药物的可行性。     

罗格列酮对AD样小鼠学习记忆减退的影响及机制

研究了罗格列酮对链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)脑室内注射的阿尔茨海默病(AD)模型小鼠学习记忆减退的影响及机制．在小鼠脑室内注射STZ建立AD模型,治疗组小鼠采用罗格列酮灌胃给药30天．Morris水迷宫实验检测小鼠学习记忆能力,免疫印迹和免疫荧光检测Tau蛋白的磷酸化、神经丝(NFs)蛋白的磷酸化及糖基化、JNK和ERK蛋白的表达,微管结合实验检测Tau蛋白与微管的组装功能,荧光染料Fluoro-Jade B检测小鼠脑内退变神经元．结果显示,相比对照组,模型组小鼠平均逃避潜伏期和路径长度明显增加、穿越隐匿平台次数明显减少、Tau和NFs蛋白表达过度磷酸化、NFs蛋白糖基化减弱,而用罗格列酮干预的小鼠学习记忆改善并且Tau和NFs蛋白的磷酸化水平降低、NFs蛋白糖基化水平增加,Tau蛋白与微管结合能力改善,模型组JNK的磷酸化高于对照组和治疗组、模型组ERK1的磷酸化低于对照组和治疗组、各组在ERK2磷酸化无明显差异,模型组小鼠脑中FJB标记的退化神经元明显多于对照组和治疗组．结果说明,罗格列酮能改善STZ脑室内注射引起的小鼠学习记忆减退,其机制可能与改善胰岛素信号通路、降低Tau和NFs蛋白的过度磷酸化、减少神经退行性变有关．     

Cdk-5过度表达对Tau蛋白磷酸化的影响

目的 实验旨在细胞水平研究cdk-5过度表达对微管相关蛋白tau的磷酸化的影响。方法 利用基因转染技术建立过度表达cdk-5的鼠成神经瘤细胞株(N2a细胞株),免疫沉淀及酶活性检测法检测cdk-5的酶活性,免疫荧光技术和免疫印迹技术检测细胞内tau蛋白的磷酸化状况。结果 在N2a细胞株转染组中,cdk-5表达增加,并使得抗体tau-1显色减弱,PHF-1显色增强,提示tau蛋白在Ser199/202,Ser396／404位点过度磷酸化。与此同时,cdk-5酶活性较未转染组提高3.5倍。结论 这些结果提示细胞水平的cdk-5的过度表达会导致cdk-5酶活性增加和tau蛋白过度磷酸化,而过度磷酸化的tau蛋白可能参与了AD的病理过程。     

阿尔茨海默病理条件下突触系统病变的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种起病隐匿的进行性发展的神经系统退行性疾病,主要病理特征表现为淀粉样蛋白沉积形成的老年斑、tau蛋白过度磷酸化导致的神经纤维缠结以及神经元丢失和突触损伤。其中,淀粉样蛋白沉积和tau蛋白过度磷酸化均可导致突触和神经棘缺失,严重影响神经递质系统功能,最终造成大脑学习记忆和认知能力损伤。从突触损伤角度出发,总结AD病理条件下,突触和神经递质及其受体的变化,为后期开展生物活性物质对AD病理中神经细胞信号通路的研究提供思路和理论基础。     

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.