Tau蛋白异常导致阿尔茨海默病等神经退行性Tau蛋白病的机制与研究进展

Tau蛋白是神经细胞特有的微管相关蛋白,其基本功能是促进微管蛋白组装成微管,维持正常神经轴突运输及微管稳定性。既往基于尸检发现脑部神经纤维缠结（neurofibrillary tangles,NFTs）与神经细胞形态异常及凋亡之间呈良好的平行关系,因而NFTs被认为是引起神经退行性Tau蛋白病的重要原因,并认为与Tau蛋白的过磷酸化有关;但新近发现单纯Tau蛋白磷酸化并不足以形成NFTs,还必须有其他诸如糖基化、脯氨酸异构化、泛素化等翻译后修饰机制的协同,其他如Tau蛋白基因突变、自噬的抑制等也与NFTs形成有关。尤其是最近采用转基因活体动物和多光子影像技术的研究显示,NFTs可能只是疾病晚期的临床表现,而可溶性的Tau蛋白才是启动下游病理反应的关键因素。更为引人注目的是,抑制Tau蛋白还可以阻止Aβ引起的神经细胞凋亡、减轻记忆损害,换言之即Aβ的毒性是Tau蛋白依赖性的。随着近期对Tau蛋白异常介导神经退行性Tau蛋白病及其机制的新认识以及以Aβ为靶点的药物研发宣告失败,人们愈来愈重视以Tau为靶点的药物开发。     

芹菜素通过AMPK/mTOR通路调控肺癌A549细胞自噬

目的 探讨芹菜素（APG）对肺癌A549细胞增殖及自噬的影响及其与AMPK/mTOR通路的关系。方法 体外培养肺癌A549细胞,采用CCK-8法检测不同浓度芹菜素处理A549细胞不同时间后对细胞增殖的影响。后续实验分为空白对照组(0 μmol/L APG),低、中、高浓度实验组和抑制剂组5组,采用MDC染色法检测各组对细胞自噬的影响,免疫印迹法检测自噬相关蛋白以及AMPK/mTOR通路相关蛋白表达情况。结果 芹菜素可显著抑制A549细胞增殖,且呈浓度依赖性（P<0.05）;20、40、80 μmol/L芹菜素组随作用时间延长,对A549细胞的增殖抑制率逐渐增加,呈时间依赖关系（P<0.05）。与空白对照组比较,实验组A549细胞中含高亮点状荧光的自噬小泡数量及IOD值逐渐增加（P<0.05）,芹菜素可浓度依赖性上调LC3Ⅰ、LC3Ⅱ、p-AMPKα蛋白表达水平及p-AMPKα/AMPKα比值（P<0.05）,下调p-mTOR、p62蛋白表达水平及p-mTOR/mTOR比值（P<0.05）。与高浓度实验组比较,抑制剂组细胞中含高亮点状荧光的自噬小泡减少,IOD值下降,LC3Ⅰ、LC3Ⅱ、p-AMPKα蛋白表达水平及p-AMPKα/AMPKα比值降低,而P62、p-mTOR蛋白表达水平及p-mTOR/mTOR比值升高（P<0.05）。结论 芹菜素能抑制肺癌A549细胞增殖,诱导其自噬,作用机制可能与AMPK/mTOR通路有关     

microRNA-124在阿尔兹海默症中的作用及针刺干预研究进展

阿尔兹海默症（AD）是老年人常见的神经退行性疾病。目前认为AD的病因大多与大脑中β-淀粉样蛋白（Aβ）的异常沉积、相关蛋白Tau的过度磷酸化以及各种细胞因子、补体的释放有关。microRNA-124在中枢神经系统中高度表达，与许多神经生理和病理过程相关。microRNA-124通过Aβ沉积、Tau蛋白过度磷酸化、神经炎症、氧化应激、神经元兴奋性和神经分化等多种方式在AD中发挥作用。它还可能通过调节细胞凋亡对突触可塑性和轴突生长产生不利影响，进而影响AD。因此，探讨microRNA-124在AD中的表达变化以及靶向治疗至关重要。针刺治疗AD疗效明确，可能与microRNA-124调控相关。文章就AD所具有的几个典型组织病理学特征与microRNA-124的相关性进行综述，包括老年斑中Aβ的积累、Tau过度磷酸化、神经炎症和突触丧失。综述了microRNA-124通过靶向不同的基因与调节下游信号在AD中发挥作用，以及针刺治疗AD的可能干预机制，为未来治疗提供新思路。     

阿尔茨海默病中Tau蛋白与相关分子作用的探究

阿尔茨海默病（Alzheimer＇s disease, AD）是一种致死性神经退行性脑病,细胞外间隙β淀粉样蛋白（Aβ）沉积形成的老年斑以及细胞内过度磷酸化Tau蛋白聚集形成的神经原纤维缠结（NFTs）是其主要特征性病变。Tau蛋白的异常与阿尔茨海默病的神经变性和记忆认知减退密切相关。而Tau蛋白与相关分子的相互作用进一步促进了阿尔茨海默病的发生发展。本文综述了Tau蛋白与Aβ、14-3-3ζ、p62在阿尔茨海默病中的相互联系和作用。     

α- 突触核蛋白对小鼠星形胶质细胞的激活作用

目的 研究外源性α- 突触核蛋白（α-syn）及其A53T 突变型对星形胶质细胞的激活作 用。方法 分离培养小鼠原代星形胶质细胞,经α-syn 和A53T 刺激后,用实时荧光定量聚合酶链反应和 Western blot 检测Toll 样受体（TLRs）和核转录因子-κB（NF-κB）的表达变化。结果 与对照组比较,2 种α-syn 提高TLRs1 ～ 4 和NF-κB 的表达水平（P <0.05）,其中A53T 作用更强;Western blot 检测结果 表明,A53T 提高TLR2 和NF-κB 的蛋白水平。结论 α-syn 激活星形胶质细胞介导的固有免疫反应,为 神经退行性疾病机制提供免疫学证据。     

低氧诱导因子-1α与阿尔兹海默症

阿尔兹海默症(Alzheimer's disease,AD)是伴有痴呆症的神经性退行性疾病最常见的形式.由β淀粉样蛋白(Aβ)组成的老年斑和由异常过度磷酸化Tau蛋白聚集形成的神经原纤维缠结是AD的两大神经病理学变化.低氧诱导因子-1α(HIF-1α)是缺氧相关病理变化的关键分子.该文综述不同类型缺氧调控HIF-1α及...     

AMPK/SIRT1-PPARγ-PGC1α-BACE1信号通路及其相关因子在阿尔茨海默病病理改变中的作用

阿尔茨海默病(AD)是老年人常见的中枢神经系统退行性疾病,主要病理表现为β淀粉样蛋白(Aβ)积聚形成神经炎性斑、过度磷酸化的微管Tau蛋白形成神经元纤维缠结、神经元缺失和胶质增生,其中Aβ的生成和清除研究较多。大脑能量代谢异常可导致上述AD样病理变化,而AMP活化的蛋白激酶(AMPK)活化后可改善大脑能量代谢,通过抑制β位淀粉样前体蛋白裂解酶1表达及活性,进而调节淀粉样前体蛋白的裂解,以减少Aβ的生成,过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)及过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)也具有类似的作用。此外,AMPK与沉默信息调节因子1的激活及相互作用对PPAR-γ、PGC-1α的信号转导及生理功能起重要作用。     

二苯乙烯苷对a- 突触核蛋白转基因小鼠的药理学作用研究

目的：研究在A53T 突变型α- 突触核蛋白（α-synuclein,α-syn）转基因小鼠模型上,探究二苯乙烯苷（stibene glucoside,TSG）对α-syn 过表达和聚集的影响及其在翻译后修饰和蛋白降解方面的作用机制。方法：应用爬杆试验和筑巢试验检测小鼠的运动能力,Y 迷宫试验检测小鼠的记忆能力;应用免疫组化方法观察小鼠脑内酪氨酸羟化酶（tyrosine hydroxylase,TH）标记的DA 能神经元、Iba-1 标记的小胶质细胞;用Western blot 法检测小鼠脑中α-syn 单体和寡聚体、磷酸化α-syn、Parkin、Beclin1、Atg、LC3 的表达。结果：15 月龄A53T α-syn 转基因小鼠在爬杆试验中的潜伏期延长,筑巢行为评分减低,黑质致密部的TH 阳性神经元数量减少。TSG 灌胃给药能够增高15 月龄A53Tα-syn 转基因小鼠黑质多巴胺能神经元数量,抑制黑质和纹状体小胶质细胞激活,抑制脑内α-syn 过表达和聚集;其作用机制可能涉及通过抑制α-syn 的磷酸化,上调泛素− 蛋白酶体系统和自噬途径而增强α-syn 的降解。结论：TSG 能够明显改善A53T α-syn 转基因小鼠的运动功能,增高黑质多巴胺能神经元数量,具有神经保护作用,提示TSG 可能有利于治疗帕金森病等突触核蛋白相关疾病。     

脾气虚证大鼠股四头肌线粒体自噬水平及AMPK/ULK1途径变化的研究

目的观察脾气虚证大鼠股四头肌线粒体自噬水平及腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/UNC-51-类似自噬激活激酶1(ULK1)途径的变化,从线粒体方面研究"脾气虚四肢不用"的机制。方法运用饮食失节+劳倦法复制脾气虚证大鼠模型,随机分为对照组和脾气虚模型组(模型组),造模成功后取股四头肌,比色法检测三磷酸腺苷(ATP)含量;JC-1法检测线粒体膜电位(MMP);免疫荧光及印迹法(Western blot)法检测微管相关蛋白1轻链3-B (LC3 B)、选择性自噬接头蛋白(p62)表达水平及与线粒体共定位的量;Western blot法检测AMPKα及ULK1蛋白表达。结果与对照组比较,模型组股四头肌ATP、MMP下降(P0.05,P0.01);LC3B-II蛋白表达及与线粒体共定位增加(均P0.01)、p62蛋白表达及与线粒体共定位减少(均P0.01);p-AMPKα/AMPKα及p-ULK1/ULK1比值升高(均P0.01)。结论 "脾气虚四肢不用"可能与AMPK/ULK1途径激活所致的线粒体自噬水平提高不足有关。     

Wnt/β-catenin信号通路在阿尔茨海默病神经元变性中的研究进展

目的：阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是目前老年人最常见的痴呆类型,由于AD发病机制复杂,迄今尚未完全阐明。AD最重要的神经病理学特征是β淀粉样蛋白（amyloid-beta eptide, Aβ）沉积、Tau蛋白过度磷酸化形成神经纤维缠结以及脑内神经炎症反应的激活,并伴随着神经元的损伤及学习记忆功能受损。越来越多的研究指出Wnt/β-连环蛋白（Wnt/β-catenin）信号通路在神经退行性疾病中,尤其是AD中发挥了重要作用。为明确Wnt/β-catenin信号通路与AD发病、Aβ沉积、Tau 蛋白和神经炎症的相关性及其机制,对相关文献进行综述。方法：选择Wnt/β-catenin信号通路与AD、Aβ神经毒性、Tau 蛋白磷酸化及神经炎症相关的国内外相关文献进行综述。结果：研究表明Wnt/β-catenin信号通路参与AD的发生和发展,当该通路激活时可以抑制Aβ的沉积、Tau的过度磷酸化及神经炎症,反之则促进Aβ的产生、聚集以及Tau蛋白的磷酸化,神经炎症的发生。结论：本文就Wnt/β-catenin信号途径在AD发病中的重要性加以概述,为AD机制的研究提供了理论基础,也提示激活Wnt信号传导途径可以作为治疗AD的潜在治疗靶点。dismutase,SOD）、丙二醛（malondialdehyde,MDA）和过氧化氢酶（catalase,CAT）水平采用试剂盒检测。qPCR和Western blot检测血浆Klotho的表达。Klotho表达量与氧化应激的相关性采用Pearson相关性分析。甲基化特异性PCR（MS-PCR）检测Klotho甲基化水平。CpG岛甲基化率采用焦磷酸盐测序法。结果：相对于对照组[（94.56±16.40） mU/L],观察组SOD含量[（79.86±18.24） mU/L]明显降低（t=4.487,P=0.000）,观察组MDA水平[（2.87±2.26） pg/mL]与对照组[（2.52±1.06） pg/mL]无统计学差异（t=1.675,P=0.097）,观察组CAT水平[（18.50±4.62） U/mg]与对照组[（25.26±3.54） U/mg]相比明显降低（t=8.605,P=0.000）。观察组（0.66±0.16）比对照组（1.04±0.10）血浆Klotho基因（t=14.93,P=0.000）降低;观察组（0.70±0.20）比对照组（1.04±0.10）血浆Klotho蛋白表达（t=10.92,P=0.000）降低,且Klotho蛋白表达量与SOD水平（r=0.768,P=0.000）和CAT水平（r=0.708,P=0.000）呈正相关。观察组Klotho启动子CpG岛甲基化水平升高。结论：Klotho甲基化可能是NSCLC患者血浆氧化应激状态的一个临床标志物。     

ATF4对神经退行性疾病作用的研究进展

神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病是威胁人类健康的几种主要疾病之一。目前其病因并不明确,但蛋白质异常修饰、氧化应激、神经营养缺乏及可塑性改变均在神经退行性疾病的发展、进程中发挥一定作用。转录激活因子4(ATF4)是激活转录因子家族成员之一,能感应环境多种应激而增加其表达,且ATF4通过与多种细胞转录因子结合,调控具有不同功能的下游基因,参与分化、代谢、记忆形成等生理过程。有证据显示,ATF4的表达在多种神经退行性疾病中特异性升高,并与神经原纤维缠结,Tau蛋白的过度磷酸化,β淀粉样蛋白老年斑形成以及大脑中神经元死亡和神经突触功能受损有关,提示ATF4在这些疾病中发挥一定作用。     

细胞自噬在帕金森病和阿尔茨海默病中的研究进展

细胞自噬是真核生物通过溶酶体途径来降解自身产生的错误折叠蛋白,清除细胞内受损伤或者衰老细胞器的过程,对维持细胞内的稳态以及细胞的代谢生长非常重要。近年来对于细胞自噬的研究发现其与肿瘤、心血管及神经退行性疾病的发生发展均有着密切的关系,细胞自噬的过度或者不足均能够对细胞产生毒性,进而导致错误蛋白的产生,加快疾病的发展进程。因此对细胞自噬的产生、分子机制及其在疾病中作用的研究对这些疾病的预防和控制显得尤为重要。神经退行性疾病多是以错误折叠蛋白和内含体的异常聚集为标志的疾病。这些聚集在神经元或神经组织的异常蛋白能够导致细胞毒性反应或者氧化应激,最终引起神经元的退化或死亡,影响患者的认知或运动等功能。本文主要对细胞自噬发生的机制以及细胞自噬和帕金森病以及阿尔兹海默病之间的关系做一综述。     

灵芝提取物对MPP+诱导的Neuro-2a细胞自噬的影响

目的 观察灵芝提取物（Ganoderma lucidum extract,GLE）对1-甲基-4-苯基-吡啶离子（1-methyl-4-phenylpyridinium,MPP⁺）诱导的Neuro-2a细胞自噬的调节作用。方法 采用蛋白印迹检测自噬标志物LC3的转换（LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ）以及荧光显微镜检测LC3点状聚集物的形成。同时Western blotting法检测AMPK/mTOR/ULK1、PINK1/Parkin、NIX/LC3蛋白的表达水平。结果 激光共聚焦采集图像结果显示,MPP⁺处理组细胞LC3-Ⅱ聚集于自噬体膜上,观察到呈点状聚集状态,而GLE干预组细胞点状聚集状态不明显。以LC3的点状聚集阳性细胞占总细胞的百分比评价自噬水平的高低。MPP⁺组呈绿色点状分布的LC3阳性细胞百分比明显升高,GLE组明显降低。Western blotting法检测结果显示GLE组LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值降低。同时,经GLE处理后,可以改善MPP⁺损伤引起的AMPKα/mTOR/ULK1、PINK1/Parkin通路各蛋白异常表达。结论 GLE能抑制MPP⁺诱导的Neuro-2a细胞的自噬反应,调节细胞自噬相关蛋白AMPK/mTOR/ULK1以及PINK1/Parkin的异常表达,表明GLE可能通过调节细胞自噬而发挥神经保护作用。     

β淀粉样蛋白所致的炎症反应在阿尔茨海默病中的作用机制

阿尔茨海默病(AD)是一种慢性神经退行性疾病,β淀粉样蛋白(Aβ)在海马过度沉积形成的老年斑是其主要的病理特点。Aβ激活胶质细胞介导的炎症反应分泌促炎因子包括白细胞介素1、白细胞介素6及肿瘤坏死因子α等可以导致神经细胞变性、损伤和死亡。Aβ也可通过与Tau蛋白相互作用介导的炎症反应加快AD的进展。因此,Aβ沉积激活胶质细胞引起的炎症反应可能是AD的重要致病机制。     

苯并[a]芘对脑内多巴胺能神经元和α-突触核蛋白的影响及其机制

目的 分析苯并[a]芘[benzo(a)pyrene,BaP]暴露对帕金森病病理特征多巴胺能神经元和α-突触核蛋白表达的影响,并探讨可能的机制。方法 8月龄人源SNCA转基因小鼠随机分为BaP染毒组和对照组,分别腹腔注射1.0 mg/kg体质量的BaP和玉米油溶剂,连续注射60 d。通过转轮实验观察小鼠运动功能障碍状况,通过免疫组织化学与免疫蛋白印迹实验观察BaP对多巴胺能神经元和α-突触核蛋白的影响,采用实时荧光定量PCR法检测相关mRNA的表达。研究中涉及的基因主要与神经递质转运蛋白、神经递质受体、细胞自噬和α-突触核蛋白聚集与降解相关。结果 BaP染毒后,转轮实验中小鼠运动时间显著降低(P<0.05),小鼠黑质多巴胺能神经元明显减少,为对照组的62%(P<0.05),中脑α-突触核蛋白表达增多,为对照组的1.36倍(P<0.05)。BaP染毒后,小鼠中脑14种mRNA表达显著下调(P均<0.05),主要涉及α-突触核蛋白降解与细胞自噬、神经元转运体、神经递质受体等功能;而Synphilin-1表达显著上调(P<0.01),与α-突触核蛋白合成有关。结论 BaP暴露抑制神经递质受体、多巴胺转运体蛋白功能和细胞自噬作用,阻碍α-突触核蛋白降解,从而诱导黑质多巴胺能神经元变性死亡和α-syn聚集体形成,增加帕金森病发病风险。     

苯并[a]芘对脑内多巴胺能神经元和α-突触核蛋白的影响及其机制

目的 分析苯并[a]芘[benzo(a)pyrene,BaP]暴露对帕金森病病理特征多巴胺能神经元和α-突触核蛋白表达的影响,并探讨可能的机制。方法 8月龄人源SNCA转基因小鼠随机分为BaP染毒组和对照组,分别腹腔注射1.0 mg/kg体质量的BaP和玉米油溶剂,连续注射60 d。通过转轮实验观察小鼠运动功能障碍状况,通过免疫组织化学与免疫蛋白印迹实验观察BaP对多巴胺能神经元和α-突触核蛋白的影响,采用实时荧光定量PCR法检测相关mRNA的表达。研究中涉及的基因主要与神经递质转运蛋白、神经递质受体、细胞自噬和α-突触核蛋白聚集与降解相关。结果 BaP染毒后,转轮实验中小鼠运动时间显著降低(P<0.05),小鼠黑质多巴胺能神经元明显减少,为对照组的62%(P<0.05),中脑α-突触核蛋白表达增多,为对照组的1.36倍(P<0.05)。BaP染毒后,小鼠中脑14种mRNA表达显著下调(P均<0.05),主要涉及α-突触核蛋白降解与细胞自噬、神经元转运体、神经递质受体等功能;而Synphilin-1表达显著上调(P<0.01),与α-突触核蛋白合成有关。结论 BaP暴露抑制神经递质受体、多巴胺转运体蛋白功能和细胞自噬作用,阻碍α-突触核蛋白降解,从而诱导黑质多巴胺能神经元变性死亡和α-syn聚集体形成,增加帕金森病发病风险。     

识别α-synuclein N端结构域的单克隆抗体鉴定及免疫应用

目的 分析5种识别α-突触核蛋白(α-synuclein, α-syn)N端结构域的单克隆抗体1C16、2B8、2P21、3O18和1J6的特异性,为帕金森病(Parkinson’s disease, PD)的早期诊断和免疫治疗提供抗体支持。方法 体外蛋白重组技术获得人源α-syn蛋白(human-α-syn, h-α-syn)、鼠源α-syn蛋白(mouse-α-syn, m-α-syn)、β-syn蛋白、N端人源α-syn蛋白(α-syn/N)和去N端人源α-syn蛋白(α-syn/ΔN)。斑点印迹法鉴定5种单克隆抗体的特异性识别结构域,使用蛋白质印迹技术检测其对变性后的纯蛋白和鼠脑组织的识别情况。结果 抗体1C16可以识别非变性的h-α-syn纯蛋白和小鼠脑组织中的变性的h-α-syn蛋白,不识别m-α-syn和β-syn。抗体1J6仅识别非变性的h-α-syn及α-syn/N纯蛋白,不识别变性后的全长α-syn纯蛋白和小鼠脑组织中的变性h-α-syn蛋白。结论 筛选出的2种单克隆抗体具有特异性,可为本实验下一步生物标志物的酶联免疫吸附法测定检测和针对α-syn的免疫治疗提供基础...     

自噬与神经系统疾病

自噬是细胞内异常聚集蛋白和受损细胞器主要的降解和循环途径,维持着细胞正常的代谢平衡及物质更新。自噬具有神经保护作用,可通过调节神经元和胶质细胞的稳态、发育和凋亡等生理过程影响神经系统的功能状态。近年来大量研究表明,神经系统疾病与异常自噬密切相关,自噬的抑制或过度激活均能影响抑郁症、神经退行性疾病和精神分裂症的发生发展。了解自噬在神经系统疾病中的作用机制对于预防与治疗相关疾病具有重要意义。该文主要对当前自噬与上述神经系统疾病的研究进展进行综述,为以上疾病的进一步研究提供参考。     

转录因子EB在神经退行性疾病中的研究进展

自噬是细胞自我消化的途径之一,对中枢神经系统的蛋白质稳定尤为重要。自噬的缺陷导致蛋白质聚集、有毒蛋白质的产生和功能失调的细胞器的积累,这些都是神经退行性疾病病变的标志,包括阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、亨廷顿病(HD)等。转录因子EB(TFEB)是自噬的主要转录调节因子之一,可促进自噬体形成、溶酶体生物发生和溶酶体功能所需基因的表达。TFEB功能障碍与许多神经退行性疾病的发病机制有关。本文总结了TFEB的调节,TFEB失调如何参与神经退行性疾病以及TFEB的小分子激动剂就TFEB在疾病发病机制中的复杂作用及其治疗意义提供了观点。