輔酶Q10對攜帶突變的PS-1的老年轉(zhuǎn)基因鼠β-淀粉樣肽和tau蛋白磷酸化的影響及機制的探討.pdf

1、第一部分
　　 阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)以β-淀粉樣肽(β-amyloid，A β)大量生成和tau蛋白過度磷酸化為主要特征。A β與異常磷酸化的tau蛋白的聯(lián)系及其分子機制尚不清楚，仍然沒有有效的措施能阻止AD的發(fā)展。在目前研究中，我們發(fā)現(xiàn)患有家族性阿爾茨海默病早老素1-L235P (在密碼子235 位亮氨酸變成脯氨酸)突變的老年(16～17月齡)轉(zhuǎn)基因鼠A β42的生成和在細胞內(nèi)的沉積顯著

2、增多。同時，我們檢測了tau蛋白的磷酸化修飾，發(fā)現(xiàn)老年轉(zhuǎn)基因鼠絲氨酸396，404和198/199/202 位點tau 磷酸化程度比同月齡正常鼠顯著升高。我們也觀察到老年轉(zhuǎn)基因鼠丙二醛(malondialdehyde，MDA)水平比同月齡正常鼠升高，而超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)水平則降低，表明轉(zhuǎn)基因鼠氧化應(yīng)激水平增高。我們進一步檢測了Akt-GSK-3 β信號途徑的修飾，發(fā)現(xiàn)老年轉(zhuǎn)基因鼠Akt、G

3、SK-3 β的磷酸化程度降低，提示Akt-GSK-3 β信號途徑發(fā)生抑制。外源性給予輔酶Q10 (一個強有力的抗氧化劑和自由基清除劑)，不僅能部分降低MDA的水平，增加SOD的活性，而且能減少A β42的生成，降低tau蛋白過度磷酸化，同時伴有Akt-GSK-3 β信號途徑的恢復。這些結(jié)果表明早老素-1 突變選擇性地增加A β42的生成和在細胞內(nèi)的沉積，并使tau蛋白過度磷酸化。后者可能是細胞內(nèi)過多的A β誘導的氧化應(yīng)激的下游事件，其機

4、制可能涉及氧化應(yīng)激誘導的Akt-GSK-3 β信號途徑的抑制。輔酶Q10 通過抗氧化特性發(fā)揮其神經(jīng)保護作用。這些結(jié)果也提示早老素-1 突變的致病角色是淀粉樣肽級聯(lián)反應(yīng)和tau 病理的上游事件，而輔酶Q10 可能是一個潛在有用治療的阿爾茨海默病的藥物。
　　 第二部分
　　 最近，我們發(fā)現(xiàn)褪黑素能保護SH-SY5Y 成神經(jīng)瘤細胞免于花萼海綿誘癌素(calyculin A，CA)引起的神經(jīng)細絲損傷和神經(jīng)毒性作用。在我們現(xiàn)在的

5、研究中，通過雙側(cè)海馬注射CA—一個有效的特異性蛋白磷酸酯酶2A (proteinphosphatase-2A，PP-2A)和蛋白磷酸酯酶1 (protein phosphatase-1，PP-1)的抑制劑，建立大鼠空間記憶損傷模型，在整體上研究了褪黑素對大鼠空間記憶的保護作用。結(jié)果表明在CA 注射前9天腹腔內(nèi)給予褪黑素，不僅顯著改善了CA 引起的記憶損傷，而且對CA 誘導的神經(jīng)細胞骨架蛋白tau和神經(jīng)細絲的過度磷酸化也有保護作用。為進一

6、步揭示褪黑素上述保護作用的潛在機制，用pEGFP 標記N2a 細胞內(nèi)中分子量神經(jīng)細絲，通過全內(nèi)反射顯微成像系統(tǒng)研究軸突運輸，我們在軸突樣突起中發(fā)現(xiàn)褪黑素能部分地逆轉(zhuǎn)CA 誘導的軸突運輸障礙。免疫印跡結(jié)果顯示褪黑素還能抑制CA 誘導的骨架蛋白tau和神經(jīng)細絲的過度磷酸化。此外，我們建立了軸突樣突起生長的細胞模型，用以揭示褪黑素對磷酸酯酶活性處于抑制狀態(tài)時細胞形態(tài)學改變的影響，并借助體視學系統(tǒng)分析細胞突起的長度變化。我們發(fā)現(xiàn)CA處理抑制細胞