聚ADP核糖聚合酶-1通過(guò)調(diào)節(jié)Tau蛋白磷酸化影響小鼠的認(rèn)知能力.pdf

1、Tau蛋白是一種微管相關(guān)蛋白，具有促進(jìn)微管組裝并保持其穩(wěn)定的作用。Tau蛋白分子中包含多個(gè)由不同激酶和酯酶調(diào)節(jié)的Thr/Ser磷酸化位點(diǎn)，這些位點(diǎn)的磷酸化與去磷酸化能夠調(diào)節(jié)Tau蛋白與微管的親和性。當(dāng)Tau蛋白過(guò)度磷酸化時(shí)，與微管的親和力下降，導(dǎo)致微管組裝受損，微管解聚，同時(shí)過(guò)度磷酸化的Tau蛋白容易聚集形成纏結(jié)絲，影響胞內(nèi)運(yùn)輸及細(xì)胞結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致Tau病理的發(fā)生。Akt/GSK-3β信號(hào)通路對(duì)調(diào)節(jié)Tau蛋白的磷酸化具有重要作用，但其上游調(diào)

2、節(jié)機(jī)制尚不清楚，最新的研究顯示PARP-1可能是Akt/GSK-3β的上游調(diào)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(diào)節(jié)中的作用以及內(nèi)在機(jī)制。
　　在細(xì)胞水平，分別用10μMMNNG單獨(dú)處理、10μMMNNG與2μMPJ34間隔2h處理HEK293/Tau441細(xì)胞24h，通過(guò)免疫印跡方法檢測(cè)PARP-1、Akt、GSK-3β表達(dá)及活性改變和

3、Tau蛋白磷酸化水平變化。結(jié)果顯示:(1)與對(duì)照組相比，MNNG顯著增強(qiáng)PARP-1對(duì)自身的PAR修飾，激活PARP-1(p＜0.01)，而PJ34補(bǔ)充組，PARP-1活性明顯恢復(fù)(p＜0.01);(2)與對(duì)照組相較，MNNG處理顯著降低Akt的活性位點(diǎn)Ser473磷酸化，下調(diào)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(fù)向活性位點(diǎn)Ser9

4、的磷酸化，上調(diào)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(jié)果表明，MNNG處理導(dǎo)致受GSK-3β調(diào)節(jié)的Tau蛋白在Thr205、Thr231、Ser396等位點(diǎn)磷酸化水平顯著升高(p＜0.01)，反之通過(guò)PJ34降低PARP-1的活性，則減弱上述位點(diǎn)的磷酸化水平，但MNNG卻顯著下調(diào)受Akt調(diào)節(jié)的Tau蛋白Ser214位點(diǎn)磷酸化水平(p＜0.01)，而PJ34處理則

5、能明顯逆轉(zhuǎn)MNNG的作用(p＜0.05)。
　　在動(dòng)物水平，分別用22.5mMMNNG8μL或30mMMNNG6μL+2mMPJ342此間隔2h于昆明小鼠右側(cè)腦室定位注射給藥，進(jìn)行水迷宮和高架十字迷宮試驗(yàn)，結(jié)果表明:(1)MNNG組小鼠到達(dá)平臺(tái)所需時(shí)間較對(duì)照組顯著延長(zhǎng)(p＜0.01)、搜索平臺(tái)路徑雜亂無(wú)序、目標(biāo)象限停滯時(shí)間明顯較短(p＜0.05)，而補(bǔ)充PJ34的小鼠，其水迷宮各項(xiàng)指標(biāo)成績(jī)有明顯改善(p＜0.05);(2)MNNG

6、小鼠進(jìn)入開(kāi)臂次數(shù)增多(p＜0.05)，停留時(shí)間長(zhǎng)(p＜0.05)，在閉臂停留時(shí)間短(p＜0.05)，PJ34則可對(duì)抗MNNG的作用;(3)用免疫印跡的方法檢測(cè)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(jié)果與細(xì)胞水平結(jié)果相一致。以上結(jié)果說(shuō)明:MNNG激活PARP-1，并可能通過(guò)Akt/GSK-3β信號(hào)級(jí)聯(lián)導(dǎo)致Tau蛋白的過(guò)度磷酸化，進(jìn)而影響小鼠的空間認(rèn)知功能與情緒調(diào)控。本研究為T(mén)au蛋白磷酸化的上游調(diào)