感染羊瘙痒因子263K株或139A株仓鼠脑组织中tau蛋白和磷酸化tau蛋白变化的研究

为探讨朊病毒病的神经病理特征,应用Western blot方法检测了感染羊瘙痒因子263K株或139A株的仓鼠脑组织中总tau蛋白和Ser396和Ser404位点发生磷酸化tau蛋白表达水平的变化;并应用Real Time PCR方法检测了tau mRNAs转录活性的改变。结果表明总tau蛋白含量升高而Ser396和Ser404位点发生磷酸化的tau蛋白含量降低,该现象与羊瘙痒因子毒株类型和临床潜伏期无关;感染羊瘙痒因子的仓鼠脑组织中Tau2和Tau4这两个异构体的转录水平升高。这些结果表明tau蛋白在Ser396和Ser404位点的去磷酸化可能与朊病毒病发病相关。     

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。     

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。     

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.     

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。     

Tau蛋白高度磷酸化致阿尔茨海默病动物模型研究进展

阿尔茨海默病（Alzheimer＇sdisease,AD）是老年人中最常见的神经退行性疾病,以过度磷酸化tau蛋白为核心形成的神经原纤维缠结为AD的主要病理特征之一。近年来对tau蛋白磷酸化的研究备受关注。在AD的实验研究中,探索理想的AD动物模型对于明确AD的病因、发病机制及药物的研发等方面起关键作用。本文对Tau蛋白磷酸化致AD主要动物模型的研究进展进行了综述,包括Tau转基因动物模型、激酶和磷酸化酶系统失衡致Tau蛋白过度磷酸化损伤模型、降低Tau蛋白糖基化致Tau过度磷酸化模型等。     

Tau蛋白寡聚体与阿尔茨海默病

阿尔茨海默病（AD）是严重影响老年人健康的一种神经退行性疾病。AD主要两个病理特征是tau蛋白组成的神经原纤维缠结和β淀粉样蛋白组成的Aβ斑块。Tau蛋白是目前研究AD机制和防治药物的一个重要靶点。Tau蛋白的寡聚体形式被认为是最具神经毒性的,并且其能在神经元之间传播,诱导胞内的正常tau蛋白聚集。本综述结合近年来的文献报道,对tau寡聚体的制备手段、形成机理、神经毒性、传播机制以及治疗前景等方面做了系统总结和讨论,为人们深入认识tau寡聚体提供参考。     

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.     

Caspase-3 对磷酸化 tau 蛋白截断作用的研究

磷酸化 tau 是阿尔茨海默病 (Alzheimer's disease , AD) 的特征性病理改变———神经原纤维缠结 (neurofibrillary tangles , NFTs) 的主要组成部分 . 最近的研究显示： NFT 存在 Glu391 和 Asp421 位点被截断的 tau 片段,然而, tau 蛋白的磷酸化是否会影响 caspase-3 的切割作用尚不清楚 . 首先纯化重组 tau 蛋白,然后利用蛋白激酶 A (PKA) 、钙 / 钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ (CaMK Ⅱ ) 和乳鼠海马组织抽提液对其磷酸化,并用 caspase-3 对不同磷酸化的 tau 蛋白进行切割,比较 caspase-3 对非磷酸化和不同蛋白激酶磷酸化的 tau 蛋白的切割特性 . 结果显示：除切割非磷酸化 tau 蛋白外, caspase-3 在体外可分别切割被 PKA 、 CaMK Ⅱ和乳鼠海马组织抽提液磷酸化的 tau 蛋白 . 这一结果提示：磷酸化修饰的 tau 蛋白仍然是 caspase-3 的底物 .     

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。     

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.     

RNA干扰在阿尔茨海默病研究中的应用

阿尔茨海默病(Alzheimer Disease,AD)是一种中枢神经系统退行性疾病,临床表现主要为认知功能障碍,行为异常及日常生活能力下降。主要病理特征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。目前RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术在AD研究中的应用日趋广泛,同时也被认为在治疗和改善AD中很具潜力。本文将从RNAi与淀粉样蛋白的产生、淀粉样蛋白引发的学习记忆障碍、tau蛋白过磷酸化及其治疗方面综述RNAi在AD研究中的应用。     

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.     

阿尔次海默病tau蛋白异常修饰与其功能的关系

阿尔次海默病易溶型胞浆tau和难溶型双螺旋丝中的tau均被异常磷酸化和异常糖基化修饰.异常修饰的tau丧失其促微管组装活性,用不同蛋白磷酸酯酶对难溶型双螺旋丝中的tau去磷酸化处理后可不同程度恢复其促微管组装生物学活性.单纯去糖基化处理只在很小限度恢复tau的功能,但去糖基化预处理可增强去磷酸化对tau上述活性的恢复.提示:a.tau的异常磷酸化是导致其功能活性丧失的直接因素,而糖基化修饰可能通过对其结构的影响而间接对tau功能活性发挥作用;b.蛋白磷酸酯酶可部分抑制和逆转阿尔次海默病的脑病理损伤.     

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.     

蛋白质O-GlcNAc糖基化修饰对tau蛋白磷酸化修饰的影响

蛋白质的O位N-乙酰葡萄糖胺(O-GlcNAc)糖基化修饰是一种新近发现的广泛存在于细胞核蛋白与细胞浆蛋白的蛋白质翻译后修饰.其性质与经典的膜蛋白和分泌蛋白的糖基化修饰不同,而与蛋白质磷酸化修饰更相似.O-GlcNAc糖基化和磷酸化均修饰tau蛋白的丝氨酸和苏氨酸残基,通过改变O-GlcNAc糖基化供体底物浓度以及其关键酶活性等方法,改变分化后成神经细胞样的PC12细胞中的蛋白质O-GlcNAc糖基化修饰水平,然后用特异性识别不同位点磷酸化的tau蛋白抗体,进行蛋白质印迹分析来检测tau蛋白磷酸化水平的变化.结果发现细胞内蛋白质O-GlcNAc糖基化对tau蛋白磷酸化的影响,在不同的磷酸化位点其影响不同.增加蛋白质O-GlcNAc糖基化修饰导致tau蛋白大多数磷酸位点的磷酸化水平降低,反之亦然.这些结果说明,tau磷酸化在大多数位点受到O-GlcNAc糖基化修饰的负性调节.这一研究为阐明调节tau蛋白磷酸化水平的机理和阿尔茨海默病脑中tau异常过度磷酸化的分子机制提供了新的线索.     

甲醛诱导的磷酸化减弱Tau蛋白与DNA相互作用

异常磷酸化Tau蛋白是神经纤维缠结的主要成分,也是老年痴呆的典型病理特征之一.本实验室前期报道了Tau蛋白具有保护DNA的作用,但磷酸化对Tau与DNA相互作用的影响需要进行探索,这对于揭示Tau蛋白异常磷酸化与神经细胞死亡之间的关系具有一定的参考价值.本文采用甲醛孵育N2a细胞,引起了细胞内Tau蛋白的过度磷酸化.实验结果进一步显示,甲醛孵育组的细胞核内磷酸化Tau蛋白与DNA非共定位存在,而对照组细胞核内Tau蛋白与DNA存在一定程度的共定位现象.电泳迁移率实验检测GSK-3β催化的磷酸化Tau蛋白与DNA的结合情况,可以观察到磷酸化减弱了Tau蛋白与DNA的相互结合.这些结果表明,异常磷酸化可以使Tau蛋白丧失对DNA的保护作用,这可能是Tau蛋白异常磷酸化引起DNA损伤甚至细胞死亡的原因之一.     

Tau 蛋白磷酸化在阿尔茨海默病中所处的地位

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种老年人常见的神经系统退行性疾病,是痴呆最常见的病因。AD患者越来越多,给家属及社会带来严重负担造成了巨大的家庭和社会负担,这就迫使我们进一步探讨AD发病机制。在AD的众多发病机制中,tau蛋白假说倍受青睐。在蛋白磷酸酯酶2A(protein phosphatase 2A,PP2A)、糖原合酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)、细胞周期依赖性蛋白激酶-5(cyclin-dependent kinase 5,CDK-5)和Bcl-2等蛋白酶及调节蛋白作用下,微管相关蛋白tau蛋白以其异常磷酸化结构或是形成二聚体、寡聚体和神经原纤维缠结等形式,参与到AD的病理过程。Tau蛋白及其相关结构,可能启动或促进了AD的凋亡,亦可能抑制了急性凋亡却促进了慢性的神经细胞变性。揭开这一谜底,可能揭开AD病理改变的神秘面纱。     

肝素对人类神经tau蛋白分子聚集及磷酸化的影响

在老年性痴呆患者的脑中,肝素与超磷酸化的tau蛋白共存[7].采用NCLK(neuronalcdc2-likekinase)及PP2B(phosphoproteinphosphatase2B)在含肝素的体系中对人类神经tau蛋白进行磷酸化和脱磷酸化,结果表明,肝素具有促进tau蛋白被磷酸化的功能,并促进该蛋白磷酸化分子二聚体的形成和单体的减少,其一级动力学常数分别为2.88×10-3s-1和1.74×10-3s-1.PP2B可使磷酸化的tau蛋白脱磷酸化,并且脱磷酸化作用随肝素浓度的增加而增强,提示肝素可能具有调节tau蛋白磷酸化状态的作用     

蛋白磷酸酯酶抑制剂冈田酸对人神经母细胞瘤 SK-N-SH细胞系tau蛋白磷酸化水平的影响

观察蛋白磷酸酯酶-1和蛋白磷酸酯酶-2A的抑制剂冈田酸(okadaicacid,OA)对人神经母细胞瘤系SK-N-SH细胞tau蛋白磷酸化水平的变化,确定tau蛋白过度磷酸化细胞模型的合适剂量和时间。用不同剂量OA与SK-N-SH细胞共温育不同时间,用显微镜观察细胞形态变化,用Western印迹法检测磷酸化tau蛋白和非磷酸化tau蛋白在Ser202位点和Ser404位点磷酸化水平的变化。10～160nmol/LOA与SK-N-SH神经细胞温育3～24h,可引起细胞形态损伤呈剂量依赖性和时间依赖性的变化,起效剂量和时间为10nmol/L和3h。10nmol/LOA与SK-N-SH细胞温育6～24h,磷酸化tau蛋白Ser199/Ser202位点和Ser404位点的表达明显增高,非磷酸化tau蛋白Ser202位点和Ser404位点的表达明显降低,总tau蛋白含量无明显变化。OA可以作为很好的研究tau蛋白过度磷酸化的工具药,10nmol/LOA与SK-N-SH神经细胞共温育6h可以作为制备细胞模型的适宜条件。