聚ADP核糖聚合酶-1通過調節(jié)Tau蛋白磷酸化影響小鼠的認知能力.pdf

1、Tau蛋白是一種微管相關蛋白，具有促進微管組裝并保持其穩(wěn)定的作用。Tau蛋白分子中包含多個由不同激酶和酯酶調節(jié)的Thr/Ser磷酸化位點，這些位點的磷酸化與去磷酸化能夠調節(jié)Tau蛋白與微管的親和性。當Tau蛋白過度磷酸化時，與微管的親和力下降，導致微管組裝受損，微管解聚，同時過度磷酸化的Tau蛋白容易聚集形成纏結絲，影響胞內運輸及細胞結構，導致Tau病理的發(fā)生。Akt/GSK-3β信號通路對調節(jié)Tau蛋白的磷酸化具有重要作用，但其上游調

2、節(jié)機制尚不清楚，最新的研究顯示PARP-1可能是Akt/GSK-3β的上游調節(jié)因子。本研究擬使用PARP-1的激活劑MNNG及其抑制劑PJ34改變PARP-1活性，探討了PARP-1在Tau蛋白磷酸化與功能調節(jié)中的作用以及內在機制。
　　在細胞水平，分別用10μMMNNG單獨處理、10μMMNNG與2μMPJ34間隔2h處理HEK293/Tau441細胞24h，通過免疫印跡方法檢測PARP-1、Akt、GSK-3β表達及活性改變和

3、Tau蛋白磷酸化水平變化。結果顯示:(1)與對照組相比，MNNG顯著增強PARP-1對自身的PAR修飾，激活PARP-1(p＜0.01)，而PJ34補充組，PARP-1活性明顯恢復(p＜0.01);(2)與對照組相較，MNNG處理顯著降低Akt的活性位點Ser473磷酸化，下調Akt活性(p＜0.01)，與MNNG組比較，MNNG+PJ34組Akt活性有明顯回升(p＜0.05);(3)MNNG處理顯著抑制GSK-3β負向活性位點Ser9

4、的磷酸化，上調GSK-3β活性(p＜0.01)，與MNNG組相比，PJ34則降低GSK-3β活性(p＜0.05);(4)免疫印跡結果表明，MNNG處理導致受GSK-3β調節(jié)的Tau蛋白在Thr205、Thr231、Ser396等位點磷酸化水平顯著升高(p＜0.01)，反之通過PJ34降低PARP-1的活性，則減弱上述位點的磷酸化水平，但MNNG卻顯著下調受Akt調節(jié)的Tau蛋白Ser214位點磷酸化水平(p＜0.01)，而PJ34處理則

5、能明顯逆轉MNNG的作用(p＜0.05)。
　　在動物水平，分別用22.5mMMNNG8μL或30mMMNNG6μL+2mMPJ342此間隔2h于昆明小鼠右側腦室定位注射給藥，進行水迷宮和高架十字迷宮試驗，結果表明:(1)MNNG組小鼠到達平臺所需時間較對照組顯著延長(p＜0.01)、搜索平臺路徑雜亂無序、目標象限停滯時間明顯較短(p＜0.05)，而補充PJ34的小鼠，其水迷宮各項指標成績有明顯改善(p＜0.05);(2)MNNG

6、小鼠進入開臂次數(shù)增多(p＜0.05)，停留時間長(p＜0.05)，在閉臂停留時間短(p＜0.05)，PJ34則可對抗MNNG的作用;(3)用免疫印跡的方法檢測小鼠海馬組織PARP-1、Akt、GSK-3β活性以及Tau蛋白磷酸化水平，研究結果與細胞水平結果相一致。以上結果說明:MNNG激活PARP-1，并可能通過Akt/GSK-3β信號級聯(lián)導致Tau蛋白的過度磷酸化，進而影響小鼠的空間認知功能與情緒調控。本研究為Tau蛋白磷酸化的上游調