I2PP2A协同调节p53和Akt抑制神经元凋亡

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本文主要从经下几个部分展开:   第一部分:背景:阿尔茨海默病(AD)病人脑中神经元的慢性缺失是一种重要的病理变化。即使暴露于丰富促凋亡因子的环境中,绝大多数神经元却没有发生凋亡,而发生慢性退行性变性,其机制目前仍不清楚。I2(I2 PP2A)是一种内源性的PP2A抑制剂,在AD 病人脑中表达明显增加,但其对于AD 脑中神经元的缺失所起的作用目前还不明确。   目的:研究I2 PP2A 在AD 脑中多数神经元细胞不发生凋亡中的作用。   方法:通过HEK293和N2a 细胞转染pcDNA-I 2 PP2A 或pSUP-siI 2 PP2A 质粒,采用western Blotting和实时定量PCR 检测p53、Akt的蛋白和mRNA表达水平;构建eGFP 标记的lenti-siI 2 PP2A,脑立体定位注射tg2576 转基因鼠的海马和皮质,检测I2 PP2A、p53和Akt 在AD模型中的蛋白表达水平;染色质免疫沉淀(CHIP)和luciferase 检测蛋白I2 PP2A 对p53及Akt 转录活性的作用。   结果:(1)I2 PP2A 调节活体内外p53的表达(2)过表达I2 PP2A 增强p53的转录活性(3)上调I 2 PP2A 通过p38 MAPK 磷酸化p53,使p53活性增高,但细胞不发生凋亡(4)I2 PP2A 调节Akt的表达,过表达I2 PP2A 增强Akt的转录活性(5)上调I2 PP2A同时抑制Akt活性,可导致细胞凋亡(6)在AD 脑及Tg2576 转基因鼠脑内,I2 PP2A、p53、Akt 同步变化。   结论:I2 PP2A表达水平增高,可通过上调p53 水平引起凋亡,但由于同时激活Akt,从而阻止了神经元发生凋亡。   第二部分:背景:阿尔茨海默病(Alzheimers Disease,AD)是最常见的神经退行性疾病,其主要病理特征是在脑中出现神经原纤维缠结和老年斑。越来越多的研究表明,血浆中同型半胱氨酸水平增高可增加患阿尔茨海默病的危险性,我们以前的研究表明,高同型半胱氨酸血症可导致成年大鼠出现阿尔茨海默样病理改变,但是高同型半胱氨酸血症对于老年大鼠所起到的作用目前仍不明确。   目的:探讨慢性高同型半胱氨酸血症对老年大鼠脑内tau蛋白结构和功能的作用以及其可能机制。   方法:选取18月龄健康大鼠,尾静脉注射同型半胱氨酸生理盐水溶液(1.6mg/kg/day)制造高同型半胱氨酸血症模型组,在给予同型半胱氨酸的同时通过饮用水给予叶酸(4mg/kg/day)和维生素B12(vit-B12 250(g/kg/day)作为治疗组,单纯注射生理盐水作为对照组,持续六个月。采用Morris 水迷宫检测大鼠学习和记忆能力;western blots 检测tau的磷酸化水平及相关激酶酯酶的变化;免疫组织化学和Bielschowsky 银染观察磷酸化tau的分布和聚集;同时检测tau的可溶性和与微管的结合能力。   结果:(1)血浆中同型半胱氨酸水平增高对老年大鼠的学习能力没有影响,但可导致记忆障碍;给予叶酸和维生素B12能够有效改善老年大鼠的记忆障碍;(2)血浆高同型半胱氨酸水平诱导老年大鼠脑内tau蛋白在S214、T231、S396、S396/404位点磷酸化水平升高;(3)血浆高同型半胱氨酸水平降低了tau的可溶性和与微管结合能力,导致tau的聚集;(4)血浆高同型半胱氨酸水平激活蛋白激酶A(PKA)、糖原合酶激酶-3 β(GSK-3 β)、周期蛋白依赖激酶-5(Cdk-5)、c-Jun氨基端激酶(JNK)、细胞外信号调节激酶(ERK)和 p38MAPK,同时抑制蛋白磷酸酯酶2A(PP2A)的活性。补充叶酸和维生素B12 有效的缓解了这些激酶和酯酶的活性改变。   结论:补充叶酸和维生素B12能够有效改善血浆高同型半胱氨酸水平所诱导的tau蛋白阿尔茨海默样病理改变和记忆障碍,其机制与PP2A的活性抑制和多个激酶被激活相关。
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