tau、突觸素及hHrd1在神經(jīng)發(fā)育和Alzheimer病中的變化與作用.pdf

1、Alzheimer病是嚴重威脅老年人健康的一種神經(jīng)退行性疾病，神經(jīng)元內(nèi)異常磷酸化tau形成的神經(jīng)原纖維纏結(jié)及突觸數(shù)量的減少是AD兩個重要的病理學(xué)特征。AD患者神經(jīng)元內(nèi)存在著大量錯誤折疊的蛋白質(zhì)，包括tau，這些異常折疊的蛋白質(zhì)聚積所造成的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可導(dǎo)致神經(jīng)元死亡，在AD的發(fā)病及病情進展中具有重要作用。研究顯示，人胎兒腦內(nèi)tau處于高磷酸化狀態(tài)，但并不形成NFT，表明tau的異常磷酸化對神經(jīng)元并非只有損傷作用。海馬是AD患者病變最嚴重的

2、腦區(qū)之一，本研究對不同胎齡胎兒及AD患者海馬結(jié)構(gòu)Alzheimer樣磷酸化tau及突觸素Ⅰ的表達進行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)胎兒階段tau、突觸素Ⅰ的表達及分布與AD明顯不同。對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)定位的泛素連接酶hHrdl的研究發(fā)現(xiàn)，其在AD患者海馬結(jié)構(gòu)與高磷酸化的tau蛋白有廣泛的共標，且二者的表達呈反向變化，表明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)的蛋白質(zhì)降解(ERAD)途徑可能參與了tau蛋白的降解。 1．胎兒發(fā)育各階段海馬結(jié)構(gòu)均有廣泛的Alzheimer樣磷

3、酸化的F-tau的表達。與正常磷酸化的F-tau(taul抗原表位)不同，Alzheimer樣磷酸化(AT8抗原表位)的F-tau在胎兒發(fā)育階段主要分布在細胞核，而前者主要于胞漿部分表達。AD及老年對照的海馬結(jié)構(gòu)存在有taul陽性神經(jīng)元，但taul的亞細胞分布二者有明顯差異，老年對照的taul于神經(jīng)元胞漿及胞核部分均有表達，而AD海馬主要是NFT樣結(jié)構(gòu)呈taul陽性，核內(nèi)無明顯表達。AT8在AD患者海馬除能標出大量NFT外，CA3亞區(qū)及

4、齒狀回可見大量AT8陽性細胞核，其核像類似于胎兒階段，表明這些神經(jīng)元的細胞周期被重新激活。對大鼠海馬原代神經(jīng)元培養(yǎng)的研究發(fā)現(xiàn)，AT8在培養(yǎng)的第一天于胞核部分呈強陽性，此后主要表達于胞漿及軸突，而taul在培養(yǎng)的全過程中均無明顯的核表達。免疫印跡結(jié)果表明，胎兒腦內(nèi)的Alzheimer樣磷酸化F-tau的分子量與胎鼠明顯不同，但與AD和老年對照有部分重疊。我們認為，F(xiàn)-tau的Alzheimer樣磷酸化在調(diào)節(jié)細胞的有絲分裂及早期分化中可能具

5、有重要生理作用，而AD患者海馬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)AT8核陽性的神經(jīng)元可能是細胞早期對損傷的一種自我保護作用。 2.hHrd1是一種新發(fā)現(xiàn)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位的泛素連接酶，體外研究表明其參與介導(dǎo)數(shù)種蛋白質(zhì)的降解。目前對hHrd1在人腦內(nèi)的表達及功能尚不清楚。我們采用免疫雙標和數(shù)字形態(tài)學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)，hHrd1在人海馬的神經(jīng)元及星形膠質(zhì)細胞均有大量表達，AD患者海馬CA1亞區(qū)的表達水平高于老年對照組，表明hHrd1的可能與AD的病情進展有關(guān)。AD患者海馬

6、神經(jīng)元hHrd1與過度磷酸化的tau蛋白有著廣泛的共標，且二者的表達呈反向變化，表明hHrd1介導(dǎo)的ERAD可能與tau蛋白的代謝有關(guān)。 3．突觸素Ⅰ是一種含量最高的突觸囊泡蛋白，于發(fā)育成熟的神經(jīng)元主要分布在軸突終末結(jié)構(gòu)，但對其在人胎兒發(fā)育時期的腦內(nèi)表達和分布尚不清楚。我們發(fā)現(xiàn)，白第9周時胎兒腦內(nèi)即有廣泛的突觸素Ⅰ表達，海馬結(jié)構(gòu)的表達則始于10周左右，其表達隨胎齡增長呈增高趨勢。突觸素Ⅰ在胎兒發(fā)育早期(9-17周)于胞體部分有明

7、顯表達，可見到大量陽性纖維，這與其在胎兒發(fā)育后期及成人腦內(nèi)的表達明顯不同。胎兒發(fā)育后期突觸素Ⅰ在海馬結(jié)構(gòu)的表達與分布特征同老年對照及AD患者相似，但水平較低。我們的結(jié)果顯示，海馬結(jié)構(gòu)的形成過程中突觸素Ⅰ的表達及分布出現(xiàn)明顯變化，表明突觸素Ⅰ在神經(jīng)元發(fā)育早期的功能可能并不僅限于調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，其表達可能參與調(diào)節(jié)神經(jīng)元的生長與分化。 綜上所述，我們認為，胎兒時期tau蛋白的Alzheimer樣磷酸化在神經(jīng)元的有絲分裂及分化中有重