自噬的抑制和糖原合成酶激酶-3β的激活促进tau蛋白聚集体形成

神经纤维缠结（NFT）是阿尔茨海默病的特征性病理标志。据报道糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）在tau蛋白形成NFT中起着重要作用,而自噬障碍可能有助于tau蛋白聚集体形成。最近,韩美科学家报道了他们针对GSK-3β介导的tau蛋白磷酸化在自噬降解中的作用的研究。他们分别将T4（野生型tau蛋白）、T4C3（由caspase-3在Asp421位点对tau蛋白切割成的片段）和T4-2EC（在Ser396/Ser404位点低磷酸化的tau蛋白）转染至中国仓鼠卵巢（CHO）细胞,

外源性三价铁离子对SH-SY5Y细胞tau蛋白磷酸化和聚集的影响

[背景]脑内大量的铁沉积可通过氧化应激、神经炎症、线粒体功能异常引发神经元损害。铁沉积与阿尔茨海默病(AD)的病理发生也密切相关,tau蛋白过度磷酸化导致的神经原纤维缠结是AD的重要病理特征之一。[目的]探讨外源性三价铁离子对人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y细胞)活性及tau过度磷酸化和聚集的影响。[方法]采用Fe^(3+)浓度为10、100、200和400 mg·L^(−1)的三氯化铁(FeCl_(3))处理SH-SY5Y细胞,通过CCK8法检测细胞存活率。用10和200 mg·L^(−1)染毒24 h,通过普鲁士蓝(Perl's)铁染色法测定胞内铁含量。转染tau-P301L质粒构建tau过表达的AD样细胞模型,10、200 mg·L^(−1)染毒SH-SY5Y细胞及tau过表达的SH-SY5Y细胞24 h后,采用免疫印迹检测磷酸化tau(p-tau)蛋白表达的差异。将磷酸缓冲盐溶液(PBS)稀释后的FeCl_(3)、人源性tauR3及FeCl_(3)和tauR3共同在37℃孵育,通过硫磺素T(ThT)荧光定量法在12、24、36、48、60、72、84和96 h检测荧光强度,反映tau蛋白聚集水平。同时,FeCl3和tauR3共同孵育96 h后,在透射电子显微镜(TEM)下观察tau聚集形成纤维的情况。[结果]FeCl_(3)染毒SH-SY5Y细胞24 h后,各组间细胞存活率的差异有统计学意义(F=8.63,P<0.01)。200、400 mg·L^(−1)染毒组细胞存活率分别是对照组的80.1%、68.7%(P<0.05)。与对照组细胞相比,胞内铁染色后200 mg·L^(−1)染毒组细胞胞浆主要呈黄褐色,且200 mg·L^(−1)染毒组阳性细胞率增加12.9%(P<0.01)。FeCl3染毒SH-SY5Y细胞24 h后,各组间p-tau(Ser396)表达有统计学意义(F=11.6,P<0.01)。与对照组相比,200 mg·L^(−1)染毒组p-tau(Ser396)蛋白表达量上调72.7%(P<0.01)。FeCl_(3)染毒tau过表达的SH-SY5Y细胞24 h后,各组间p-tau(Ser396)表达有统计学意义(F=27.8,P<0.01)。与tau组相比,tau+200 mg·L^(−1)染毒组p-tau(Ser396)蛋白表达量上调44.6%(P<0.05)。tauR3和FeCl_(3)共同孵育84和96 h后tauR3+FeCl_(3)组荧光强度比tauR3组增加49.9%和53.7%(P<0.01)。TEM下也观察到孵育96 h后,与tauR3组相比,FeCl_(3)+tauR3组聚集加重,且形成tau纤维沉积。[结论]外源性三价铁离子可能抑制SH-SY5Y细胞活性,促进转染tau-P301L质粒的SH-SY5Y细胞tau蛋白磷酸化,且加重了tauR3的聚集和纤维的产生。

Screening of treatment targets for Alzheimer's disease from the molecular mechanisms of impairment by β-amyloid aggregation and tau hyperphosphorylation

β-Amyloid （Aβ） over-expression and tau hyperphosphorylation are considered to be the central events in the pathogenesis of Alzheimer＇s disease （AD）.Studies on them may help elucidate the precise molecular pathogenesis of AD.Until now,although tau protein and Aβ remain the foci of AD research,the etiopathogenesis of AD and effective drugs for AD treatment are still largely unsolved.The present review was mainly focused on the molecular mechanism of Aβ aggregation-related impairment and the pathways leading to tau hyperphosphorylation,based on which some promising therapeutic targets for AD were also proposed.