人参皂苷Rg1对阿尔茨海默病大鼠海马细胞周期依赖性蛋白激酶和p-tau的影响

目的研究人参皂苷Rg1对阿尔茨海默病(AD)模型大鼠海马细胞周期依赖性蛋白激酶(CDK)5和磷酸化(p)-tau(Ser404)的影响,探讨其对AD大鼠的保护作用机制。方法清洁级SD大鼠60只,随机分为青年组、模型组、人参皂苷Rg1小剂量组、人参皂苷Rg1大剂量组,每组15只。采用D-半乳糖联合Aβ1~40海马内注射制作AD大鼠模型,免疫组化(SABC)法和免疫蛋白印迹法检测CDK5蛋白和p-tau(Ser404)蛋白的表达水平。结果与青年组比较,模型组海马组织CDK5蛋白和p-tau(Ser404)蛋白表达均明显增加(P<0.05);与模型组比较,人参皂苷Rg1小剂量组和大剂量组CDK5蛋白和p-tau(Ser404)蛋白表达显著减少(P<0.05)。结论人参皂苷Rg1通过抑制CDK5蛋白过度激活和降低其活性来减少tau蛋白过度磷酸化的途径防治AD的发生发展。

细胞周期蛋白依赖性激酶5和阿尔茨海默病的研究进展

β-淀粉样蛋白沉积和细胞内的神经原纤维缠结形成是阿尔茨海默病的两个特征性病理改变。细胞周期蛋白依赖性激酶5是细胞周期素依赖性蛋白激酶家族一特殊成员,其功能主要存在神经系统中,参与脑的发育、突触发生等功能。近期研究表明:细胞周期蛋白依赖性激酶5功能失调与阿尔茨海默病的 tau 蛋白的异常磷酸化和细胞的异常 APP 代谢有关,其在阿尔茨海默病的发病过程中可能发挥重要作用。本文就细胞周期蛋白依赖性激酶5的结构、功能以及细胞周期蛋白依赖性激酶5在阿尔茨海默病的神经纤维缠结和淀粉样蛋白病理形成中的可能作用进行探讨,以期为阿尔茨海默病治疗提供新的思路。

细胞周期依赖性蛋白激酶5／P25激酶活性与RCS大鼠视网膜神经细胞凋亡的关系

背景视网膜色素变性（RP）是眼科常见的遗传性、致盲性眼病，可能与阿尔茨海默病等慢性神经退行性疾病具有共同的病理生理机制，细胞周期依赖性蛋白激酶5（Cdk5）与光感受器细胞及视网膜神经节细胞正常功能的维持相关，可能是引起RP光感受器细胞凋亡的途径，有可能成为新的治疗靶点。目的探讨Cdk5／P25激酶活性在RCS大鼠视网膜神经细胞凋亡中的作用。方法SPF级RCS变性大鼠及RCS—rdy‘正常对照大鼠各18只，按随机数字表法亚分至出生后17、25、35d组，每亚组各6只大鼠。各组大鼠分别在相应时间点直接处死后摘除眼球，并取视网膜组织，以Westernblot法检测大鼠视网膜组织中Cdk5、P35、P25蛋白的表达和tau蛋白磷酸化水平，并利用紫外分光光度计用光谱法测定两组不同Et龄大鼠视网膜组织吸光度（A。）峰值的变化，定量分析各组Cdk5／P25激酶的活性。结果P35蛋白在17日龄的RCS大鼠和RCS—rdy’大鼠的视网膜组织中表达水平（A。）差异无统计学意义（t=0．52，P〉0．05），25日龄和35日龄RCS大鼠视网膜组织中P35蛋白表达水平分别为2．20±0．48、1．23±0．14，明显高于RCS—rdy’大鼠的1．43±O．13和0．93±0．10，差异均有统计学意义（t：3．78、4．28，P〈0．05）；P25蛋白在17日龄的RCS大鼠及RCS—rdy’大鼠的视网膜组织中均未检测到，但在25日龄和35Et龄的RCS大鼠视网膜组织中表达水平（A。）为0．300~0．003、0．230＋0．004，明显高于RCS—rdy’大鼠的0．040±0．004和0．070±0．004，差异均有统计学意义（t=121．81、77．51，P〈0．01）；Cdk5蛋白在各Et龄的RCS大鼠视网膜组织中的表达水平与RCS—rdy’大鼠相比差异均无统计学意义（t=-0．60、0．19、1．62，P〉0．05）；17日龄RCS大鼠和RCS—rdy’大鼠视网膜组织中Cdk5／P25激酶活性差异无统计学意义（t=0．19，P〉0．05），25日龄和35日龄的RCS大鼠视网膜组织中Cdk5／P25激酶活性分别为0．0058±0．0005、0．0056±O．0004，明显高于RCS—rdy’大鼠的0．0038±O．0003和0．0032±0．0007，差异均有统计学意义（t=8．07、5．97，P〈0．01）；25日龄和35日龄RCS大鼠视网膜组织中tau蛋白磷酸化水平明显高于RCS—rdy’大鼠，差异均有统计学意义（t=4．71、3．17，P〈0．05）。结论RCS大鼠视网膜组织中Cdk5／P25激酶活性与P25蛋白表达水平和tau蛋白磷酸化水平的变化趋势一致，提示P25表达增加可能诱导Cdk5／P25激酶活性升高，并通过磷酸化其作用底物引起视网膜神经细胞凋亡。

大鼠脑组织中甲状腺素受体THRα1的表达与阿尔茨海默病的发病机制

目的观察大鼠大脑皮层和海马区脑组织中甲状腺素受体THRα1的表达与阿尔茨海默病发生的相关性并对其机制进行初步探讨。方法SD大鼠腹腔注射D-半乳糖50 mg.(kg.d)-1,复制阿尔茨海默病动物模型,另设正常对照组,腹腔注射等量生理盐水。连续给药6周后观察动物精神状态、活动情况等;取大脑皮层和海马区组织制作病理切片,光镜下观察其形态学变化;分别用实时荧光定量PCR(FQ-PCR)法和Western-blot法检测阿尔茨海默病动物与正常大鼠脑组织中THRα1、CDK-5及p35 mRNA的差异性表达和pser404-tau蛋白的表达水平。结果与正常对照组相比,阿尔茨海默病模型组动物神情呆滞,反应迟钝,镜下见大脑皮层及海马区神经元排列紊乱,核浓染、固缩,神经元轴突染色较深呈拖尾状,形成神经元纤维缠结,尤以海马区表现更为显著。与对照组相比,模型组皮层区THRα1、CDK-51和p35 mRNA表达量增加,分别为(1.20±0.30)、(4.71±0.54)、(2.11±0.40),差异有统计学意义(P<0.05);模型组海马区三者的表达量分别为(2.53±0.65)、(18.51±2.7)、(5.96±0.49),与对照组相比亦有统计学差异(P<0.05)。模型组pser404-tau蛋白呈高表达状态,与正常对照组相比P<0.05。结论大脑皮层及海马区脑组织中THRα1 mRNA的过表达及由此而加剧的神经细胞tau蛋白磷酸化可能参与或促进了大鼠阿尔茨海默病的发生发展。

瘦素抑制冈田酸诱导的SH-SY5Y细胞Cdk5的表达

目的探讨瘦素(leptin)与阿尔茨海默病的联系。方法将人神经纤维母细胞瘤细胞系(SH-SY5Y)分为3组:对照组、冈田酸(okadaic acid,OA)损伤模型组(40 nmol/L OA诱导12 h)和Leptin处理组。用OA诱导SH-SY5Y,建立阿尔茨海默病细胞模型。Leptin处理组是在模型组基础上,给予外源性leptin(0.4μg/ml)处理6 h,用Western Blot检测细胞周期依赖性蛋白激酶5(Cdk5)和β-actin蛋白表达水平。瘦素受体(ObR)和Cdk5的共定位情况用双重免疫荧光染色检测。结果模型诱导成功后,Western Blot显示Cdk5表达明显升高(P<0.01);给予leptin后,Cdk5蛋白表达显著降低(P<0.01)。双染法免疫荧光实验表明,SH-SY5Y细胞中ObR和Cdk5蛋白均主要在细胞质中表达,并且红色和绿色标记重叠为橙色荧光,可认为两种蛋白共定位,提示ObR和Cdk5之间可能存在相互作用。结论 Leptin能够在体外降低阿尔茨海默病相关的Cdk5表达,为其治疗提供了新靶点。

补阳还五汤类方对氧化应激PC12模型细胞CDK5及凋亡因子的影响

目的观察补阳还五汤类方对氧化应激模型细胞周期素依赖性蛋白激酶5(cyclin-dependent kinase 5,CDK5)及凋亡因子的影响。方法以0.3 mmol·L^-1的H 2O 2与PC12细胞共同作用2 h,成功复制脑缺血体外氧化应激细胞模型,将PC12细胞分成正常组、模型组、补阳还五汤组、补阳还五汤精简方组。酶联免疫法检测胞外培养液中L-LDH的含量和胞内GSH的含量,流式细胞术检测胞内活性氧(ROS)含量,细胞免疫荧光法检测胞内CDK5、Tau、Bax、Bcl-2蛋白的表达,qPCR法检测胞内凋亡因子caspase-3、Bax、Bcl-2 mRNA的表达。结果补阳还五汤类方能有效降低氧化应激模型细胞培养液中L-LDH的含量,增加胞内GSH、降低胞内ROS、抑制模型细胞内CDK5和Tau蛋白的过表达,下调凋亡因子caspase-3和Bax/Bcl-2。结论补阳还五汤类方可能通过CDK5信号转导途径有效抑制神经细胞凋亡,对脑缺血后神经细胞的损伤发挥保护作用。

cdk-5过度表达对大鼠tau蛋白磷酸化及空间记忆的影响

Alzheimer病(AD)中,异常过度磷酸化的tau蛋白会导致细胞骨架的异常并与神经元的死亡有关.在体外,细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶5(cdk-5)能在大多数AD相关位点磷酸化tau蛋白.旨在整体水平研究cdk-5过度表达对大鼠微管相关蛋白tau的磷酸化及空间记忆的影响.结果显示,在大鼠海马区转染 cdk-5基因,24h后其局部表达增加,并使得抗体tau-1显色减弱,PHF-1和12e8显色增强,提示tau蛋白在Ser199/202,Ser396/404和Ser262/356位点过度磷酸化.此外,在水迷宫测试中,cdk-5转染鼠寻找安全平台所需时间比对照鼠明显延长,而转染后48 h cdk-5的表达较 24h时下降,同时伴有tau蛋白磷酸化程度的下降和空间记忆能力的改善.这些结果提示整体水平的cdk-5的过度表达会导致大鼠的空间记忆损伤,而过度磷酸化的tau蛋白可能参与了该病理过程.

Tau蛋白激酶及其抑制剂的研究进展

阿尔茨海默病是一种常见的原发性中枢神经系统退行性疾病,其病理学机制较为复杂。研究发现,过度磷酸化的Tau蛋白聚集是阿尔茨海默病神经病理学损伤的一个标志性特征,因此利用药物调节Tau蛋白的过度磷酸化成为治疗阿尔茨海默病的一种有效策略。本文重点介绍了影响Tau蛋白过度磷酸化的两种重要蛋白激酶GSK-3β(糖原合成酶激酶-3β)和CDK5(细胞周期素依赖蛋白激酶5),以及近年来针对这两种激酶设计的不同结构类型的小分子抑制剂,并对其构效关系进行综述。