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泛素C末端水解酶L1活性对皮层神经元中tau蛋白磷酸化的影响
目的:在细胞水平探讨泛素C末端水解酶L1(UCH-L1)活性抑制对微管相关蛋白tau的磷酸化影响.方法:使用UCH-L1特异性抑制剂LDN-57444处理原代培养皮层神经元后检测UCH-L1酶活性,tau蛋白磷酸化水平采用免疫印记法检测.结果:LDN-57444对UCH-L1酶活性的抑制呈浓度依赖性和时间依赖性关系(P<0.01);伴随UCH-L1酶活性的显著抑制,tau蛋白Ser199、Ser202和Ser396位点磷酸化水平均明显升高(P<0.01),而总tau水平无明显改变(P>0.05).结论:UCH-L1抑制可诱发神经元过度磷酸化tau蛋白的聚积,UCH-L1活性失调可能参与了阿尔茨海默病的病理过程.
关键词： 阿尔茨海默病 泛素C末端水解酶L1 泛素-蛋白酶体系统 Tau蛋白 过度磷酸化 -
间断性缺氧对小鼠海马tau蛋白异常过度磷酸化的影响
目的 观察间断性缺氧(IH)对小鼠海马tau蛋白磷酸化的影响.方法 选取雄性昆明小鼠30只,随机分为对照组5只和IH组25只.对照组置于IH箱内不行IH处理,8h后取脑组织待测；IH组置于IH箱内给予IH处理8h,分别于IH后1、6、12、24、48 h取脑组织待测.HE染色观察海马神经细胞形态变化,免疫组化法检测海马区磷酸化tau蛋白(P-tau)及总tau蛋白(T-tau)的表达.结果 HE染色结果显示,IH后细胞间隙增宽,细胞数目减少,部分细胞出现形态学改变.免疫组化结果显示,IH后1、6、12、24、48 h P-tau的平均光密度值除IH后1h组外,其余各组均高于对照组(P均＜0.05)；24 h组高于其他各组(P均＜0.05).不同时间点的T-tau表达差异无统计学意义(P均＞0.05).结论 IH可导致小鼠海马tau蛋白过度磷酸化.
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灵芝多糖肽对阿尔茨海默病大鼠β淀粉样蛋白含量和tau蛋白过度磷酸化的影响
目的 观察灵芝多糖肽(ganoderma lucidum polysacchraride peptide,GLPP)对阿尔茨海默病大鼠空间记忆能力、海马β淀粉样蛋白(βamyloid petide,Aβ)含量、tau蛋白磷酸化及超微结构的影响及机制.方法 雄性Wistar大鼠48只,随机分为对照组、模型组、生理盐水组、GLPP组各12只.除对照组(正常昼夜节律)外,其余各组连续光照(光照度400Lux,24 h)30 d,光照期间GLPP组灌胃质量分数2.5％ GLPP 250 mg/kg,生理盐水组灌胃相同体积生理盐水,均1次/d.光照30 d后,采用Morris水迷宫试验检测大鼠空间记忆能力,采用放射免疫法检测大鼠海马Aβ含量,采用免疫组织化学法检测海马tau蛋白磷酸化水平,应用透射电镜观察海马超微结构改变.结果 模型组和生理盐水组大鼠寻找平台潜伏期[(32.96±5.52)、(35.55±6.28)s]、海马Aβ含量[(66.12±1.81)、(63.54±1.17)ng/L]、海马tau蛋白在Ser396/Ser404(PHF-1位点)(42.60±3.91、39.82±3.78)和Ser199/Ser202(tau-1位点)(28.71±3.45、27.43±2.27)发生过度磷酸化阳性细胞数明显高于对照组[(12.95±2.48)s,(39.62±2.71)ng/L、28.73±2.99、21.03±2.73]和GLPP组[(14.29±3.31)s,(40.89±3.13)ng/L、30.80±4.38、22.64±2.81](P＜0.05),模型组与生理盐水组比较差异无统计学意义(P＞0.05);透射电镜结果显示,对照组和GLPP组大鼠海马组织超微结构正常,模型组和生理盐水组大鼠海马组织线粒体肿胀,线粒体嵴模糊或消失,结构破坏,神经突触减少甚至缺失,突触间隙模糊,突触小泡数量减少.结论 GLPP可使持续光照导致的阿尔茨海默病大鼠海马Aβ水平降低,抑制tau蛋白过度磷酸化,减轻超微结构的损伤,提高大鼠空间记忆能力.
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Tau蛋白过度磷酸化对阿尔茨海默病微兴奋性突触后电流的影响
目的 探讨Tau蛋白过度磷酸化对阿尔茨海默病微兴奋性突触后电流的影响.方法 2月龄健康雄性Wistar大鼠20只,随机分为AD模型组和对照组.海马脑片膜片钳全细胞记录mEPSCs.观察2组mEPSCs频率、幅值、半衰期以及上升时间、曲线下面积的变化,并进行比较.结果 ①mEPSCs频率:实验组(0.043±0.002)Hz,对照组(0.17±0.006)Hz,P<0.05.②mEPSCs幅值:实验组(7.458±0.381)pA,对照组(14.054±0.356)pA,减少46%,P<0.05.③mEPSCs半衰期:实验组(6.724±1.331)ms,对照组(13.289±2.325)ms,减少49%,P<0.05.④mEPSCs上升时间:实验组(4.382±1.032)ms,对照组(6.343±0.942)ms,减少31%,P<0.05.⑤mEPSCs曲线下面积:实验组(118.903±37.054)pAms,对照组(321.334±87.542)pAms,减少63%,P<0.05.结论 Tau蛋白过度磷酸化后能减少微兴奋性突触后电流的产生,从而从神经电生理的角度降低了突触的兴奋性,进而降低了患者的记忆力,加速了细胞的凋亡.
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非瑟素抑制H2O2诱导的SH-SY5Y细胞tau蛋白过度磷酸化
目的 研究非瑟素对过氧化氢(H2O2)诱导的SH-SY5Y细胞损伤及tau蛋白异常磷酸化的影响,并初步探讨其可能的作用机制.方法 CCK-8法测定SH-SY5Y细胞存活率;Western blot检测tau蛋白磷酸化水平、p-mTOR及其下游p-p70 S6K、p-4E-BP1蛋白表达变化.结果 非瑟素可提高H2O2损伤的SH-SY5Y细胞的活力,同时抑制了H2O2诱导的tau蛋白过度磷酸化,并能下调p-mTOR、p-p70 S6K、p-4E-BP1蛋白的表达.结论 非瑟素对H2O2诱导的SH-SY5Y细胞氧化损伤具有保护作用,同时可抑制tau蛋白异常过度磷酸化,其作用机制可能是通过下调mTOR信号通路实现的.
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从Tau蛋白过度磷酸化探讨2型糖尿病所致神经纤维化的机制*
目的：观察高血糖对大鼠认知能力和Tau蛋白磷酸化程度的影响，从Tau蛋白过度磷酸化探讨2型糖尿病神经纤维化的机制。方法设定两个干预因素，即2型糖尿病造模手段（3水平：普食喂养、高脂高糖高蛋白饮食、高脂高糖高蛋白饮食并腹腔注射小剂量链脲佐菌素）和药物干预（2水平：无处置、罗格列酮片按照3.0 mg/（kg·d）灌胃4周）。48只SD大鼠分为6组。Morris水迷宫检测大鼠认识能力；葡萄糖氧化酶法检测血浆血糖；放射免疫法检测血浆胰岛素；胰岛素抵抗指数HOMA- IR评估胰岛素抵抗程度；高效液相色谱法检测海马谷氨酸浓度；ELISA检测海马p- PHF1Ser396/404、p- AT8Ser199/202、p-12E8Ser262的表达。结果胰岛素抵抗和2型糖尿病造成认知障碍，罗格列酮可缓解认知障碍；胰岛素抵抗和2型糖尿病可明显增加海马中血糖（Glu）浓度，罗格列酮可减少Glu浓度；胰岛素抵抗和2型糖尿病可增加海马中磷酸化Tau蛋白的表达；罗格列酮可减少海马中磷酸化Tau蛋白的表达。结论胰岛素抵抗及血糖升高可能是2型糖尿病时海马Tau蛋白过度磷酸化的原因；罗格列酮可以缓解这一过程。
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电休克影响抑郁模型大鼠认知功能的机制研究
目的 观察不同电量和不同时程电休克(ECT)对嗅球切除抑郁模型大鼠海马谷氨酸(Glu)浓度和Tau蛋白过度磷酸化的影响以及ECT后学习记忆能力的变化.方法 建立大鼠嗅球切除抑郁模型,采用随机单位组3×3析因设计:将每只大鼠视为1个单位,对每个单位2个处理因素,即电流因子(3水平:25、50和75mA)和时程因子(3水平:3、6和9次ECT)的所有组合(共9组,n=8).全部ECT结束24 h内开始Morris水迷宫实验,检测实验大鼠海马区的长时程增强作用,留取海马组织.高效液相色谱法测海马中Glu的含量,免疫印迹法检测p-AT8Ser202、GSK-3 β1H8在海马中的表达.结果 ECT引发海马Glu浓度升高及Tau蛋白磷酸化加剧,同时学习记忆能力相应下降,ECT的电流和时程均可影响该过程,两者的作用是相加的;GSK-3β是该过程信号通路的关键蛋白.结论 ECT导致海马中Glu浓度升高,从而加剧海马Tau蛋白的磷酸化程度,导致学习记忆障碍.
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异丙酚和氯胺酮减轻电休克诱发的认知障碍
目的 该文通过观察异丙酚和氯胺酮对电休克(ECT)后WKY大鼠认知和Tau蛋白过度磷酸化的影响,探讨异丙酚和氯胺酮对Tau蛋白过度磷酸化的调节及两者对抑郁大鼠认知的影响.方法 采用随机单位组析因设计2个干预因素,即电休克干预(2水平:无处置、施行1疗程ECT)和异丙酚、氯胺酮干预(3水平:注射生理盐水、异丙酚、氯胺酮)的所有组合(2 × 3析因设计)进行实验.全部ECT处置结束24 h内开始Morris 水迷宫检测,然后留取各组大鼠海马组织.高效液相色谱法检测海马组织中神经递质Glu含量;Western blot检测Tau 5(总Tau蛋白)、p-PHF1Ser396/404、p-AT8Ser199/202、p-12E8Ser262在海马组织中的表达.结果 ECT和实验药物均可造成大鼠认知障碍,即延长逃避潜伏期并缩短空间探索时间;ECT和实验药物合用之后,其造成的大鼠认知障碍程度反而减轻.ECT可增加海马中磷酸化Tau蛋白的表达;异丙酚和氯胺酮可使电休克造成的海马磷酸化Tau蛋白的表达增加的幅度降低.结论 异丙酚和氯胺酮可使ECT造成的海马磷酸化Tau蛋白的表达增加的幅度降低,从而改善ECT后的认知障碍.
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硒酸钠抑制铁诱导的tau过度磷酸化
目的 探讨硒酸钠对过量铁诱导的tau过度磷酸化的影响及其机制.方法 将人神经瘤细胞母细胞SH-SY5Y细胞共设计4个不同的处理组:对照组;加入抗坏血酸;硫酸亚铁处理组:加入配置好的溶解于抗坏血酸的硫酸亚铁溶液(终浓度50μmol/L)处理24 h;硒酸钠预处理组:硒酸钠(终浓度为0.1μmol/L)预处理细胞12 h后,更换为配置好的硫酸亚铁溶液(终浓度50μmol/L)处理24 h;硒酸钠处理组:加入硒酸钠(终浓度为0.1μmol/L)预处理细胞12 h后,更换为抗坏血酸溶液处理24 h.活性氧试剂盒检测细胞氧化应激水平,免疫印迹法检测tau在Thr231、Ser396和Ser404等位点的磷酸化水平、蛋白磷酸酶2A(PP2A)和糖原合成酶激酶3β(GSK3β)的活性.结果 各组细胞中总tau的表达水平无显著变化.与对照组比较,硫酸亚铁处理组tau在Thr231、Ser396和Ser404等位点的磷酸化程度分别增加了(77.40±26.62)%、(116.80±30.90)%和(78.80±26.76)%,差异有统计学意义(P<0.05);相对于硫酸亚铁处理组,硒酸钠预处理显著降低了tau在Thr231、Ser396和Ser404等位点的过度磷酸化,分别降低了(51.08±13.37)%、(42.59±13.65)%和(38.42±13.80)%,差异有统计学意义(P<0.05).与对照组比较,硫酸亚铁处理的细胞中活性氧(ROS)水平显著增加至(155.4±3.79)%;与硫酸亚铁处理组比较,硒酸钠预处理的细胞中ROS水平减少了(38.70±4.52)%,差异均有统计学意义(P<0.05);与对照组比较,用硒酸钠处理的细胞的ROS水平无显著变化.Western blot结果显示硒酸钠和硫酸亚铁处理未改变细胞中PP2A的表达水平,但是与对照组比较,硫酸亚铁处理的细胞中p-PP2A/PP2A的比例显著增加至(186.1±20.57)%,而与硫酸亚铁处理组比较,硒酸钠预处理组细胞中p-PP2A/PP2A的变化降低(42.89±12.05)%,差异均有统计学意义(P<0.05).另外,与对照组比较,硫酸亚铁处理组细胞中p-GSK3β/GSK3β显著降低至(62.05±3.99)%,而与硫酸亚铁处理组比较,硒酸钠预处理组的细胞中p-GSK3β/GSK3β水平增加了(23.73±9.48)%,差异均有统计学意义(P<0.05).结论 经过硒酸钠预处理的细胞在一定程度上抑制过量铁带来的细胞氧化应激水平、PP2A和GSK3β活性的变化,从而减少过量铁引起的tau过度磷酸化.
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阿尔茨海默病患者神经细丝蛋白的过度磷酸化和聚集
细胞骨架蛋白tau的异常修饰在阿尔茨海默病(AD)的发病中起重要作用.神经细丝(NF)也是重要的细胞骨架,由轻(NF-L),中(NF-M)和重(NF-H)三种亚基组成.NF的正常功能是维持神经细胞的构架和轴突的口径.在AD患者,NF结构消失,被神经原纤维缠结所取代,然而,关于NF在AD发病中的作用尚不清楚.本研究应用一系列特异性识别磷酸化和非磷酸化NF亚基的单克隆抗体(SMI31, SMI32,SMI33, SMI34和NR4)以及定量放免印迹技术,发现AD患者大脑灰质中NF-H和NF-M的磷酸化程度比年龄匹配的神经性舞蹈病(HD)患者显著增高;NF-L只在去垢剂抽提级分被检测,且其含量也显著高于HD对照者;此外,从AD和HD脑灰质的不同级分或用不同抗体所检测到的NF各亚基的分布及其表达特性均存在多样性.上述研究结果不但为AD发病机制提供了新资料,还为深入探讨NF在AD发病中的作用奠定了基础.
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银杏叶提取物对阿尔茨海默病的预防与治疗作用及其机制
目的：探讨银杏叶提取物（ GBE）对阿尔茨海默病（ AD）的预防与治疗作用及其机制。方法：大鼠尾静脉注射高半胱氨酸（ Hcy）2周构建AD模型。实验分为对照组（生理盐水）、模型组（ Hcy）和预防组（ Hcy＋GBE），治疗组（ Hcy注射2周后给予GBE 1周）。水迷宫检测大鼠学习记忆。 Western blot检测大鼠海马和皮质中tau及其磷酸化、GSK－3β及其磷酸化、PP2A及其甲基化、PSD95、synapsin I的变化。结果：（1）水迷宫提示模型组大鼠潜伏期显著高于其它3组。（2）大鼠海马和皮质中tau、GSK－3β和PP2A表达无变化，tau磷酸化和PP2A甲基化模型组显著高于其它3组，GSK－3β磷酸化和PSD95、synapsin I表达模型组显著性低于其它3组。结论：GBE能通过调节GSK－3β和PP2A活性预防和治疗Hcy导致的大鼠学习记忆障碍和tau过度磷酸化。
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纤丝状Aβ42对GSK-3β和PP2A Cα表达的影响
目的探讨纤丝状Aβ42对GSK-3β和PP2A Cα表达的影响.方法应用立体定向技术对15月龄雄性SD大鼠进行海马内注射纤丝状Aβ42或双蒸水,采用免疫组织化学染色方法,观察海马神经元GSK-3β和PP2A Cα的表达改变,并进行图像分析.结果Aβ42组海马神经元GSK-3β的表达明显高于双蒸水组,但两组的海马神经元PP2ACα的表达没有明显差异.结论纤丝状Aβ42能使海马神经元GSK-3β表达上调,而对PP2A Cα的表达没有明显影响,提示纤丝状Aβ42诱导tau蛋白过度磷酸化可能与GSK-3β表达上调有关.
关键词： β-淀粉样肽 糖原合成酶激酶-3β 蛋白磷酸酯酶2A Tau蛋白 过度磷酸化 -
阿尔茨海默病的药物治疗进展
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是发生在老年期及老年前期的一种原发行退行性脑病.由于其发病原因和机制尚未阐明,治疗方案及治疗药物缺乏特异性.目前AD的治疗主要应用胆碱脂酶(AchE)抑制剂,同时辅以抗免疫、抗炎、抗氧化剂、激素替代疗法以暂时缓解患者的认知功能.近年来,随着分子生物学、神经生物学及行为科学等学科知识和研究手段的迅速发展,AD病变机制的研究取得了很大进展,一些针对AD病因的治疗药物如分泌酶抑制剂,防止tau蛋白过度磷酸化,Aβ抗体及Aβ疫苗为AD病人带来了新的希望.现就AD的治疗现状综述如下.
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褪黑素对花萼海绵诱癌素诱导的tau蛋白过度磷酸化的影响
目的 探讨褪黑素(Mel)对花萼海绵诱癌素(CA)在成神经瘤细胞诱导的tau蛋白过度磷酸化的影响及其机制.方法 采用鼠野生型成神经瘤细胞(N2awt),给予CA处理,或同时给予50μmol/L Mel处理,用免疫荧光检测tau蛋白磷酸化水平,32P-特异底物标记技术检测GSK-3活性,免疫印迹技术检测P-Ser9-GSK-3β和GSK-3β的表达水平,计算P-Ser9-GSK-3β/GSK-3β的比率.结果 ①CA可在N2awt细胞使tau蛋白在Ser396/404位点和Ser198/202位点过度磷酸化,同时伴有GSK-3活性升高和P-Ser9-GSK-3β表达水平降低.②Mel对CA引起的tau蛋白过度磷酸化有保护作用;Mel同时对抗CA诱导的GSK-3活性升高和P-Ser9-GSK-3β表达水平降低.结论 Mel可减轻CA引起的tau蛋白过度磷酸化,其机制可能与调节细胞内P-Ser9-GSK-3β的表达水平和改变GSK-3活性有关.
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褪黑素对花萼海绵诱癌素诱导的神经细丝过度磷酸化的影响及机制
目的探讨褪黑素(Mel)对花萼海绵诱癌素(CA)在成神经瘤细胞诱导的神经细丝过度磷酸化中的影响及其机制.方法采用鼠野生型成神经瘤细胞(N2awt),给予CA处理,或同时给予不同浓度Mel或维生素E(Vit E)处理,并用免疫印迹法检测神经细丝磷酸化水平和蛋白磷酸酯酶2A(PP-2A)含量,32P-特异底物标记技术检测PP-2A活性.结果①CA可在N2awt细胞引起神经细丝过度磷酸化,同时伴有PP-2A含量和活性降低.②Mel对CA引起的神经细丝过度磷酸化有保护作用,且强于Vit E;Mel同时对抗CA诱导的PP-2A活性和含量降低.结论Mel可通过调节细胞内PP-2A的含量和活性而减轻CA引起的神经细丝过度磷酸化.
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阿尔茨海默病信号转导机制的研究进展
茨海默病(AD)是以渐进性遗忘为主要症状的一种神经退行性疾病,其主要病理改变是神经元外β-淀粉样蛋白（Aβ）聚集形成的老年斑和神经元内过度磷酸化的tau蛋白形成的纤维缠结细丝以及累及小动脉的血管淀粉样变性.磷酸化tau蛋白构成的神经纤维缠结和血管淀粉样变性的核心物质为淀粉样前体蛋白(APP),APP在β和γ裂解酶的作用下生成Aβ.在AD的这些特征性病理改变形成过程中,各种信号转导机制起了非常重要的作用,对阿尔茨海默病信号转导机制的研究进展综述如下.
