tau蛋白异常与阿尔茨海默病的关系

阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)是最常见的一种老年性痴呆症,以进行性记忆丧失和认知功能障碍为临床特征,神经原纤维缠结(neurofibrillary tangle,NFT)为其主要病理学特征之一,tau蛋白的各种异常与NFT的形成密切相关。对tau蛋白的各种异常导致AD发生的研究已取得重要进展,包括tau蛋白的异常磷酸化、异常糖基化、异常截断作用及基因突变等。本文旨在概述tau蛋白的各种异常改变及其可能机制。     

褪黑素与维生素 E 对抗花萼海绵诱癌素毒性作用的差异

最近的研究发现,褪黑素对花萼海绵诱癌素 (calyculin A , CA) 引起的骨架蛋白神经细丝异常过度磷酸化有保护作用 . 为进一步探讨褪黑素对骨架蛋白τ异常过度磷酸化的保护作用及其机制,分别用 CA, CA+ 褪黑素或 CA+ 维生素 E 处理鼠野生型成神经瘤细胞 (N2awt) ,采用 MTT 法测定细胞存活率,用免疫印迹法测定τ蛋白磷酸化水平,用 ³²P- 特异底物标记技术检测 GSK-3 和 PP-2A 活性,并进一步测定了细胞内脂质过氧化产物丙二醛含量,细胞内过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性 . 结果显示：褪黑素不仅对 CA 引起的抗氧化酶活性降低和脂质过氧化的保护作用强于经典抗氧化剂维生素 E ,而且对τ蛋白磷酸化的保护作用也强于经典抗氧化剂维生素 E ;褪黑素可同时激活 PP-2A 又抑制 GSK-3 ,而维生素 E 同时抑制两种酶的活性 . 研究提示：褪黑素既通过抗氧化作用,也通过调节细胞内磷酸化平衡对抗 CA 对神经细胞的毒性作用 .     

温度对不同年龄大鼠海马器官型脑片长期培养中细胞活性和tau蛋白表达的影响

探讨在海马器官型脑片的长期培养过程中,温度对不同年龄大鼠的海马脑片细胞活性和tau蛋白表达的影响,并以此为依据建立一种研究tau相关疾病的模型.选用出生后1周、2周、4周和8周的Wistar大鼠制备海马器官型脑片,培养温度分别为34℃和37℃,培养时间为21d,在培养过程中,检测培养基中的乳酸脱氢酶的含量以判断脑片的活性,采用免疫印迹技术检测细胞骨架蛋白tau的含量的变化.结果如下:(1)温度对海马脑片的细胞活性影响:34℃较37℃能在较长的时间内保持细胞活性,而在同一培养温度时,不同年龄鼠的脑片的细胞活性变化趋势一致;(2)温度对海马脑片的tau蛋白表达的影响:成年鼠(4周和8周)的海马脑片tau蛋白在34℃时能维持较长时间的稳定表达,而在37℃时tau的表达量随培养时间的延长而显著下降,且随鼠龄的增加,这种影响越明显.温度对1周和2周龄乳鼠的海马脑片tau蛋白的表达无影响.结论为:34℃培养条件下,4周和8周龄大鼠制备的海马器官型脑片能更长时间维持脑片的活性和tau蛋白的稳定表达,从而可望成为研究与tau蛋白相关疾病(如老年性痴呆)的理想模型.     

抑制蛋白磷酸酶对嗜铬细胞瘤细胞一氧化氮合酶活性的影响

蛋白磷酸酶降低参与阿尔茨海默病（AD）神经元退化,本旨在探讨一氧化氮（NO）在tau蛋白过度磷酸化引起AD脑神经元退化中的可能作用。采用β-还原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸-黄递酶（β-NADPH-d)组织化学技术研究不同剂量蛋白磷酸酶抑制剂岗田酸（OA）对嗜铬细胞瘤细胞株（PC12）一氧化氮合成酶（NOS）活性的影响。结果显示1nmol/LOA与PC12共培养48小时,NOS活性轻度增强;当增加OA浓度至10nmol/L时,培养24和48小时均可见NOS活性明显增强,结果表明根据1nmol/LOA抑制蛋白磷酸酶（PP）-2A,而10nmol/LOA除完全抑制PP-2A外,还部分抑制PP-1,提示PP-2A和PP-1的抑制均可增强NOS活性使NO产生增加,关于蛋白磷酸酶活性降低和NO产生增多与AD的关系和作用有待继续研究。     

神经退行性疾病神经细胞死亡机理

神经退行性疾病患的神经细胞籍退化而死,虽然至今对神经细胞退化尚无明确的定义和检测指标。但根据现有研究资料,可知神经细胞退化的形态,生化改变,发生的时间窗和参与的调节系统等均与细胞凋亡有显差异。这种细胞死亡可能与细胞凋亡分享相同的部分上游细胞信号转导系统,但决不等同于经典的细胞凋亡。本将这种神经细胞退行性变暂定为“非凋亡性程序化细胞死亡”,并对与这一细胞死亡有关的资料进行综述。     

Alzheimer病研究进展

Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ病（ＡＤ）是一种渐进性大脑退行性变性病。其发病率随年龄增长而显著升高,６５～８０岁人群约为５％,８０岁以上者可达２０％。对ＡＤ的研究在美国、欧洲和日本倍受重视,并取得重要成果。我国６０岁以上的人口已近１．３亿,ＡＤ即将成为医学和社会...     

蛋白激酶的相互作用促进τ的阿尔茨海默样磷酸化

cAMP依赖性蛋白激酶（PKA）的预处理可显著增强糖原合成酶激酶-3（GSK-3）对τ蛋白的磷酸化作用.将磷酸化的τ蛋白经胰蛋白酶消化,FeCl₃亲和柱分离及C18反相高压液相层析纯化后,再用高压电泳,手工Edman降解及自动氨基酸序列分析等技术,对其磷酸化位点进行鉴定.结果发现：GSK-3可使PKA预处理的τ至少在丝氨酸(Ser)-195,Ser-198,Ser-199,Ser-202,Ser-235,Ser-262,Ser-356,Ser-404,苏氨酸(Thr)-205和Thr-231等10个位点发生磷酸化.其中Ser-198,Ser-199,Ser-202,Ser-235,Ser-262,Ser-404,Thr205和Thr-231为Alzheimer病（AD）τ蛋白的异常磷酸化位点.上述磷酸化作用高度抑制τ的生物学活性,提示：AD τ的生物学功能的抑制与Ser-198,Ser-199,Ser-202,Ser-235,Ser-262,Thr-205和Thr-231的磷酸化密切相关,PKA和GSK-3的相互作用可能在AD神经原纤维变性中起重要作用.     

蛋白磷酸酯酶对Alzheimer神经原纤维缠结的松解作用

神经原纤维缠结是Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ患者的特征性脑病理损伤,其形成机制至今不明．根据神经原纤维缠结的基本组分是异常磷酸化ｔａｕ蛋白的聚集形式双螺旋丝（ｐａｉｒｅｄｈｅｌｉｃａｌｆｉｌａｍｅｎｔｓ,ＰＨＦ）的研究结果,推测蛋白磷酸酯酶与蛋白激酶的失衡可能与ＰＨＦ的形成有关．将蛋白磷酸酯酶ＰＰ－２Ａ和ＰＰ－２Ｂ与ＰＨＦ一起在３７℃保温３０ｍｉｎ可使ＰＨＦ缠结结构松解,成为单个ＰＨＦ原纤维,延长去磷酸化反应时间至３ｈ可使ＰＨＦ结构进一步松解,释放一些游离ＰＨＦ原纤维片段．放免印迹定量分析结果表明：ＰＰ－２Ａ处理的ＰＨＦ样品比对照者释放游离ｔａｕ蛋白的量增加２５％．此外,ＰＰ－２Ａ和ＰＰ－２Ｂ去磷酸化的ＰＨＦ对脑中钙激活的中性蛋白水解酶的抗性降低．这些研究资料从结构上显示了Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ病脑病理损伤的可逆性,为Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ病治疗的可能性提供了实验依据     

多肽脯氨酰顺反异构酶与阿尔茨海默病

多肽脯氨酰顺反异构酶(简称Pinl)可专一性地使蛋白质一定区段内磷酸化的丝／苏氨酸模体发生顺反异构,从而改变该蛋白质的构型和功能。阿尔茨海默病中发生特征性改变的蛋白质如微管相关蛋白tau、淀粉样前体蛋白(APP)等都含有丝／苏氨酸模体,它们的活性和功能均受Pinl的变构调节。     

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.