tau蛋白和中枢神经系统变性疾病

tau蛋白是脑内神经元细胞支架蛋白之一。其正常功能是促进微管蛋白组成微管 ,并维持已形成微管的稳定性。参与维持细胞形态、信息传递、细胞分裂等重要生物学过程 ,是轴突生长发育和神经元极性形成的不可缺少因素。近年来发现tau蛋白与一些中枢神经系统变性疾病密切相关。我们将综述此方面的研究进展。一、tau蛋白的生物学结构tau蛋白是一种神经元微管相关蛋白 ,由微管相关蛋白和管蛋白组成的微管是细胞骨架的重要组成成分 ,与细胞有丝分裂、细胞内物质转运等多种功能有关。正常情况下广泛存在于神经元内 ,在脑内主要集中在神经细胞轴突之中…     

神经系统退行性疾病相关的tau蛋白及其转基因动物模型

Tau蛋白是存神经系统发育中具有重要生理作用的人脑内含量最高的微管相关蛋白．其功能异常可引起多种神经系统退行性改变。本文就tau蛋白的结构和功能及与神经系统退行性疾病的关系进行了综述，并重点介绍了目前所建立的各种tau蛋白转基因动物模型。     

ELISA测定Alzheimer病患者脑脊液中tau蛋白的含量

随人口老龄化 ,“老年痴呆”已成为世界性健康热点之一 ,我国已把它列为国家级重点的九五攻关课题之一。tau蛋白成为老年性痴呆研究中热门话题的主要理由 :( 1)tau蛋白又称微管相关蛋白 (microtubuleassociatedprotein ,MAP)tau ,具有合成和稳定神经元细胞骨骼的作用。tau蛋白正常分布于神经轴索中 ,且具有许多磷酸化位点 ,若tau蛋白异常磷酸化 ,则极易形成双螺旋纤维丝 (pairedhelicalfilament,PHF) ,进而组成神经原纤维缠结 (neurofilamenttangle ,NFT) ,于是致老年性痴呆。 ( 2 )作为群体来说 ,脑脊液中tau蛋白水平 ,老年性痴呆病人组明显高于年龄相匹配的非痴呆老人组 (以下简称对照组 )。有些作者试图用脑脊液中tau蛋白水平作为老年性痴呆早期诊断的指标 ,但其前景暗淡 ,主要理由 :( 1)脑脊液中tau蛋白水平的分布范围 ,老年性痴呆组和对照组间有相当重叠 ;不能用其水平高低来判定是否患老年性痴呆 ,即不能用于鉴别是患老年性痴呆患者和正常老龄化老人。 ( 2 )脑脊液中tau蛋白水平增高 ,不仅可见于老年性痴呆患者 ,也可见于其他神经系统疾病患者 ,如血管性痴呆、Lewy体痴呆、颞叶痴呆、帕金森病 ,Creutzfeldt Jakob病、肌萎缩侧索硬化、脑血管病、多发性硬化、Guillain Barr啨综合征?床荒苡盟从肽     

tau蛋白正电子发射断层显像在阿尔茨海默病及其他神经退行性疾病中的研究进展

异常磷酸化的tau蛋白组成神经原纤维缠结(NFT)和β淀粉样蛋白(Aβ)聚集形成老年斑是阿尔茨海默病(AD)的主要病理改变。NFT负荷与神经元丢失、脑萎缩以及认知状况相关。正电子发射断层显像(PET)能客观显示活体脑内NFT的沉积量以及分布情况,在AD的诊断和病情评估方面具有重要参考价值。文中总结tau蛋白示踪剂的开发情况及其在AD和其他神经退行性疾病中的研究进展。     

脑脊液磷酸化tau蛋白与总tau蛋白比值对散发性Creutzfeldt-Jakob病的诊断价值

目的通过对CJD病人脑脊液磷酸化tau蛋白与总tau蛋白比值的研究,探讨其对散发性CJD的诊断价值。方法采用双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)检测13例散发性CJD、11例其它痴呆及29例非痴呆脑脊液磷酸化tau蛋白。同时测定脑脊液磷酸化tau蛋白与总tau蛋白的比值。结果1.CJD组与其它两组相比,p-tau/t-tau的比值有明显差异(P<0.05)。2.在CJD组高浓度的磷酸化tau蛋白与进展快,病程短有关(P<0.01)。结论测定p-tau/t-tau的比值有助于CJD与AD等痴呆类疾病的鉴别,对判定预后有一定帮助。     

PrP可抑制tau介导的体外微管形成作用

目的研究朊蛋白（PrP）对微管相关蛋白（tau）介导的体外微管形成的影响。方法我们从兔脑组织中纯化出微管蛋白，并纯化出原核表达的tau和PrP蛋白。利用电子显微镜技术显示微管蛋白的聚集、tau对微管蛋白的聚集的影响，及PrP对tau介导的微管蛋白形成微管的影响。通过GST pull down实验研究tau与微管蛋白的相互作用，PrP对tau与微管蛋白相互作用的影响。结果电子显微镜负染显示纯化的微管蛋白在一定的实验条件下可聚集形成直径为25Nm的微管结构。在反应体系中加入tau后微管样结构的形成明显增加，而加入PrP后可显著地抑制tau对微管结构形成的促进作用。重组tau能与提取的天然微管蛋白在体外结合，而PrP可明显地抑制tau与微管蛋白的结合作用，并呈现剂量依赖关系。结论tau蛋白可促进微管蛋白形成微管结构，而PrP可通过与tau的相互作用抑制微管的形成。     

慢性不可预见性温和应激后大鼠行为及微管相关蛋白tau磷酸化的改变

目的研究慢性不可预见性温和应激所致的动物行为学改变及微管相关蛋白tau磷酸化的改变。方法将大鼠随机分为慢性不可预见性温和应激抑郁（CUMS）组和对照组,对模型组大鼠进行连续21d的慢性不可预见性应激。进行行为学观察,使用western blotting检测总tau,tau磷酸化（Ser356,Thr231）水平的改变。结果CUMS组大鼠慢性应激后糖水偏好及自主活动显著减低,与对照组比较差异有统计学意义（P〈0．05）;CUMS组大鼠慢性应激后海马tau磷酸化表达升高,与对照组比较差异有统计学意义（P〈0．05）。结论慢性应激后微管相关蛋白tau磷酸化水平升高,神经可塑性受损,提示了新的抑郁症和阿尔茨海默病联系的生化机制。     

MAPK信号通路与阿尔茨海默病中tau蛋白磷酸化的关系

阿尔茨海默病(AD)是一类神经退行性疾病,tau蛋白过度磷酸化形成的神经原纤维缠结为其主要病理特征之一,是AD发病的重要因素.促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)是一类脯氨酸依赖的蛋白激酶,在AD病人体内参与诱导tau蛋白的过度磷酸化.MAPK的三条途径ERK、JNK、p38都参与诱导tau蛋白过度磷酸化,且与Aβ、氧化应激、炎性因子及蛋白磷酸酯酶等因素相关,由此阐述MAPK在AD进程中的重要作用,并提示MAPK可成为AD治疗中的新靶点.     

毛喉萜对tau蛋白磷酸化及聚集的影响

目的:本实验旨在细胞水平研究毛喉萜(forskolin)对tau蛋白磷酸化、聚集体形成及tau蛋白与微管结合能力的影响。方法:利用基因转染技术建立过度表达人类最长tau(tau441)的人肾母细胞瘤细胞(HEK293),免疫印迹技术检测细胞内tau蛋白的磷酸化状况,tau与微管结合能力改变;免疫荧光技术和thioflavin染色检测细胞内tau蛋白聚集体形成情况。结果:在HEK293转tau细胞株,总tau蛋白的表达没有明显改变,tau蛋白在Ser214、Ser262和Ser396/404位点过度磷酸化。与此同时,随着tau蛋白的过度磷酸化,tau蛋白与微管的结合能力下降,细胞内有磷酸化的tau蛋白聚集增加。结论:蛋白激酶A的激活可以引起tau蛋白的过度磷酸化,磷酸化的位点包括蛋白激酶A和非蛋白激酶A的磷酸化位点,而过度磷酸化的tau蛋白又损害了tau与微管结合,形成了大量细胞内聚集体,提示了蛋白激酶A的激活可能是超早期阿尔茨海默病病理发展过程的关键因素之一。     

冈田酸诱导大鼠脑tau蛋白磷酸化和神经细胞退化

采用免疫组织化学、荧光双标记技术及大鼠额叶皮质定位注射OA的方法,观察和研究蛋白磷酸酶抑制剂冈田酸(okadaic acid,OA)对大鼠脑tau蛋白高度磷酸化和神经细胞退化的影响,结果表明:①AT8免疫组织化学染色观察到在20 ng OA作用下神经细胞突起远端tau蛋白首先磷酸化,出现AT8即PHF-tau免疫阳性反应,并逐渐向胞体发展,形成营养不良的神经细胞突起和神经纤维缠结样神经细胞;②细胞计数表明额叶皮质注射20ng OA后12 h AT8免疫阳性神经细胞数显著增多(P＜0.01),1 d时达峰值(P＜0.01),3d后减少;注射OA 20,50,100 ng 1 d时均大量表达AT8阳性细胞(P＜0.05),但其各组间无显著差异;③免疫荧光双标记结果显示磷酸化tau蛋白在神经元和星形胶质细胞均存在,部分tau蛋白高度磷酸化的神经细胞TUNEL染色阳性,并伴有核浓缩断裂现象.这提示OA能有效诱导大鼠脑星形胶质细胞和神经元微管相关蛋白tau高度磷酸化,从而导致神经细胞DNA损伤;后者可能参与了OA诱导的神经细胞退化过程,其机制则有待阐明.     

冈田酸诱导大鼠脑tau蛋白磷酸化和神经细胞退化

采用免疫组织化学、荧光双标记技术及大鼠额叶皮质定位注射OA的方法 ,观察和研究蛋白磷酸酶抑制剂冈田酸 (okadaicacid ,OA)对大鼠脑tau蛋白高度磷酸化和神经细胞退化的影响 ,结果表明 :①AT8免疫组织化学染色观察到在 2 0ngOA作用下神经细胞突起远端tau蛋白首先磷酸化 ,出现AT8即PHF tau免疫阳性反应 ,并逐渐向胞体发展 ,形成营养不良的神经细胞突起和神经纤维缠结样神经细胞 ;②细胞计数表明额叶皮质注射 2 0ngOA后 12hAT8免疫阳性神经细胞数显著增多 (P <0 .0 1) ,1d时达峰值 (P <0 .0 1) ,3d后减少 ;注射OA 2 0 ,5 0 ,10 0ng 1d时均大量表达AT8阳性细胞 (P <0 .0 5 ) ,但其各组间无显著差异 ;③免疫荧光双标记结果显示磷酸化tau蛋白在神经元和星形胶质细胞均存在 ,部分tau蛋白高度磷酸化的神经细胞TUNEL染色阳性 ,并伴有核浓缩断裂现象。这提示OA能有效诱导大鼠脑星形胶质细胞和神经元微管相关蛋白tau高度磷酸化 ,从而导致神经细胞DNA损伤 ;后者可能参与了OA诱导的神经细胞退化过程 ,其机制则有待阐明。     

雌激素阻抑OA诱导的SH-SY5Y细胞tau蛋白磷酸化

目的研究雌激素对冈田酸(OA)诱导的人神经母细胞瘤系(SH-SY5Y)细胞tau蛋白磷酸化的影响。方法 MTT观察OA对SH-SY5Y细胞活力的影响,制备AD时tau蛋白过度磷酸化的细胞模型;Western blot检测OA及雌激素对Thr231位点tau蛋白磷酸化的影响。结果 MTT结果表明:当OA浓度大于40nmol/L时,细胞活力受到明显抑制,低于此浓度的OA对细胞活力的影响不明显;Western blot结果表明,SH-SY5Y细胞经OA(40nmol/L 12h)处理后,tau蛋白磷酸化水平明显增加,这种作用可被雌激素所抑制。结论雌激素抑制了OA诱导的SH-SY5Y细胞的tau蛋白过度磷酸化。     

β-淀粉样蛋白25~35和人参皂苷Rb1对神经干细胞分化过程中tau蛋白磷酸化水平的影响

背景：通过调节神经干细胞分化过程中的tau蛋白磷酸化水平可提高神经干细胞移植治疗阿尔茨海默病的效果。 目的：观察β-淀粉样蛋白25~35和人参皂苷Rb1对神经干细胞分化过程中tau蛋白磷酸化水平的影响。 方法：分离、培养新生大鼠海马神经干细胞,诱导第3代神经干细胞分化1周后,分别采用免疫荧光细胞化学和Western-blot检测Tau[pS396] 、Tau[pS262] 及GSK-3β[pTyr279,216]表达情况。 结果与结论：正常神经干细胞分化过程中有Tau[pS396] 和Tau[pS262]的表达,β-淀粉样蛋白25~35可以使Tau[pS396]、Tau[pS262]和GSK-3β[pT279/216]表达上调,而人参皂苷Rb1可以逆转β-淀粉样蛋白25~35的作用。提示β-淀粉样蛋白25~35和人参皂苷Rb1通过调节GSK-3β的活性对tau蛋白的磷酸化水平产生调控作用。     

tau 蛋白在阿尔茨海默病中的病理生理机制及 tau 示踪剂研究现状

随着社会人口老龄化,老年性痴呆的患病率逐年增加,已成为继心血管疾病和肿瘤后第三大危及人类生命健康的疾病。通过近二、三十年来对阿尔茨海默病（A D ）的深入研究,已明确了细胞外淀粉样老年斑（Senile Plaques ,SP ）和细胞内神经原纤维缠结（Neurofibrillary Tangles ,NFTs）是AD患者脑中最经典的组织病理变化,也是AD区别于其他痴呆最显著的特征。尸解研究显示,大脑皮质过度磷酸化tau的密度与生前认知障碍及神经元丢失的病理改变明确相关［1］,tau异常是神经退行性变的主要介质,由于匹兹堡化合物B （Pittsburgh Compound B , PiB）对淀粉样蛋白β（Amyloid β,Aβ）的成像成功地用于临床,促进了世界范围内对tau示踪剂及tau成像的纵向研究。目前利用已发现的选择性正电子发射断层扫描（Positron Emission Tomography ,PET ）配体,包括18 F － T HK523,18 F － T HK5105,18 F －T HK5117,18 F － T HK5351,18 F － T807和18 F －T808,进一步确定了 tau蛋白在不同阶段 AD患者脑中的沉积及病理机制,揭示了选择性 tau PET 示踪剂在活体内评估 tau沉积的作用及其与 Aβ的关系［2－4］,tau和 Aβ成像的结合将提高 AD 诊断的特异性,有助于进一步阐明部分认知功能正常个体中无Aβ沉积,但发生AD样神经变性改变的病理学机制［5］,目前认为 tau PET 示踪剂可以作为预测认知功能减退和疾病进展的替代性标记物［6］,对AD和非AD tau病的早期诊断和鉴别诊断具有重要的临床意义。     

钙蛋白酶-细胞周期依赖性蛋白激酶5通路参与β淀粉样蛋白25-35诱导的tau蛋白过度磷酸化

目的探讨凝聚态β淀粉样蛋白25-35片段(Aβ25-35)对胎鼠皮质神经元中性钙蛋白酶-细胞周期依赖性蛋白激酶5(calpain-CDK5)通路的影响及其对tau蛋白的过度磷酸化和骨架稳定性的影响。方法用荧光酶标仪测定荧光强度来反映calpain活性;用Western-blot和(或)免疫细胞化学检测CDK5的激活蛋白p25/p35的蛋白水平和tau蛋白Thr205/Ser404位点磷酸化情况来体现CDK5活性;用电镜技术观察微管结构的变化来显示细胞骨架的改变情况。结果20μmol/L的凝聚态Aβ25-35作用于皮质神经元12 h后,检测反映calpain活性的荧光强度(每微克蛋白荧光强度)高达680.25±37.77,与空白对照组167.25±11.67相比,差异有统计学意义(P<0.05);对CDK5有活化作用的p25蛋白水平比空白对照组升高(2.07±0.20)倍,差异也有统计学意义(P<0.05);CDK5的作用底物tau蛋白Thr205和Ser404位点磷酸化程度也显著增加,分别比空白对照组升高(1.80±0.27)和(1.83±0.14)倍,差异均有统计学意义(P<0.05);同时出现神经元微管骨架排列紊乱。结论凝聚态Aβ25-35通过活化皮质神经元的calpain,使p35降解p25来激活CDK5,促使tau蛋白过度磷酸化,破坏了微管骨架的稳定性。     

胰岛素抑制糖尿病大鼠皮质tau蛋白磷酸化作用的研究

目的探讨胰岛素抑制糖尿病大鼠皮质tau蛋白磷酸化、改善记忆障碍的可能机制。方法用链脲佐菌素(STZ)建立糖尿病大鼠模型,用32P放射性标记法检测对照组、DM(Diabetes mellitus)组及Insulin组糖原合酶激酶-3(glycogen synthase kinase-3,GSK-3)的活性,用蛋白印迹法检测tau蛋白磷酸化水平,用电跳台试验检测大鼠的保留记忆。结果与对照组相比,DM组的GSK-3活性明显增加(P<0.01),tau蛋白在Ser198/Ser199/Ser202位点出磷酸化程度明显升高(P<0.01,),且伴有记忆障碍。与DM组相比较,Insulin组GSK-3活性降低(P<0.01),tau蛋白在Ser198/Ser199/Ser202位点磷酸化降低,(P<0.05),记忆障碍改善,与对照组比较无统计学差异(P>0.05)。结论糖尿病大鼠脑皮质GSK-3活性升高,tau蛋白过度磷酸化增加,胰岛素通过抑制GSK-3活性,降低tau蛋白过度磷酸化,改善糖尿病大鼠的记忆障碍。     

叶酸和维生素B12对老年大鼠海马中tau蛋白磷酸化的影响

目的研究叶酸和维生素B12与tau蛋白磷酸化的关系，及叶酸和维生素B12在阿尔茨海默病（Alzheimer disease’s，AD）的发病机制中的可能作用。方法用免疫印迹和免疫组织化学的方法观察和比较2个月龄和40个月龄大鼠海马中tau蛋白的磷酸化情况，以及用叶酸和维生素B12处理后的40个月龄大鼠海马中tau蛋白的磷酸化水平。结果发现40个月龄老年大鼠脑中tau蛋白Ser396／404位点磷酸化水平比2个月龄大鼠高97％。同时发现用叶酸和维生素B12处理后，40个月龄大鼠海马中tau蛋白Ser396／404位点的过度磷酸化水平降低了27％。结论叶酸和维生素B12对神经骨架蛋白tau有一定的保护作用。     

老年期痴呆患者脑脊液微管相关蛋白tau的检测

目的探讨老年期痴呆(SD)患者脑脊液(CSF)中微管相关蛋白tau(以下简称tau)的检测方法.方法采用双抗体夹心酶联免疫吸附(ELISA)法检测26例SD患者和30例非神经系统疾病患者的CSF-tau.结果两者浓度分别为473±279、151±60 pg/ml,有极显著差异(P<0.001);本法灵敏度为53.8%,特异性为83.3%,检出限60 pg/ml,组内变异1.2%～5.9%,组间变异1.7%～6.0%.结论采用双抗体夹心ELISA法检测SD患者CSF-tau的浓度可为诊断SD提供有价值的参考依据.     

多发性硬化患者病情演变与tau蛋白关系的研究

目的 探讨神经元损伤的标志物tau蛋白与多发性硬化患者病情演变的关系.方法 48例多发性硬化患者分为复发-缓解组和继发进展组,MSSS和EDSS量表评定疾病严重程度及致残状况.ELISA法测定患者脑脊液和血清总-tau(total-tau,T-tau)蛋白和磷酸化-tau(phospho-tau,P-tau)蛋白浓度.结果 复发-缓解组患者脑脊液T-tau蛋白浓度明显高于继发进展组(P=0.01).多发性硬化患者脑脊液T-tau蛋白与EDSS评分呈负相关(γ=-0.58,P=0.0006).结论 多发性硬化患者病程中脑脊液总tau蛋白浓度的变化,间接反映脑实质损伤的程度.     

硫胺素缺乏引起脑内β淀粉样蛋白沉积和tau蛋白磷酸化的增加

目的：探讨硫胺素缺乏（TD）对脑内β淀粉样蛋白（Aβ）沉积、tau蛋白磷酸化的影响。方法：硫胺素剥夺饮食结合腹腔注射吡啶硫胺制作TD小鼠模型,正常对照组给予正常饮食及腹腔注射生理盐水。造模13d后取脑,行苏木精-伊红染色观察两组小鼠脑内易损区域病理改变,免疫组织化学染色检测脑内Aβ沉积、tau蛋白磷酸化及β-分泌酶（BACE）的表达情况。结果：苏木精-伊红染色显示TD模型组小鼠内侧丘脑出现典型的对称性针尖样出血;免疫组化显示TD模型组小鼠皮质、海马及丘脑均出现Aβ沉积,且丘脑Aβ沉积较皮质及海马更为明显,tau蛋白磷酸化及BACE的阳性细胞数显著增加。正常对照组小鼠苏木精-伊红染色脑内未见病理损伤,皮质、海马及丘脑均未发现Aβ沉积,tau蛋白磷酸化及表达BACE的阳性细胞数均明显低于TD模型组,两组差异有统计学意义（P〈0．05）。结论：TD可引起Aβ沉积、tau蛋白磷酸化增加等阿尔茨海默病的特征性病理改变,且Aβ沉积可能与上调BACE的表达有关。