大鼠脑片培养研究GSK3β对tau蛋白AD样异常磷酸化的作用

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1、华中科技大学硕士学位论文大鼠脑片培养研究GSK-3β对tau蛋白AD-样异常磷酸化的作用姓名：卢芬申请学位级别：硕士专业：病理学与病理生理学指导教师：刘声远2003.5.1坐主壁丝盔兰塑鲨堕兰堕堡!：型壅生兰!!垒墨大鼠脑片培养研究GSK一3B对tau蛋白AD一样异常磷酸化的作用摘要厂(神经原纤维缠结(NeurofibrillaryTangle，NFT)是阿尔茨海默病(nzheimer’Sdisesse，AD)的两大病理特征之一，异常过度磷酸化的tau蛋白是NFT的主要成分，而受累神经元内蛋白激酶与蛋白磷酸酯酶的失衡又是tau蛋白异常过度磷酸化的主要

2、生化机制。体内和体外的实验都证明糖原合酶激酶一3(Glycogensynthasekinase一3，GSK一3)在AD的发病机制中发挥重要作用；—皋研究应用磷酯酰肌醇三磷酸激酶(phosphatidylinositol3-kina螽，P13K)及蛋白激酶B(ProteinkinaseB，PKB)的抑制剂渥曼青霉素(Wortmannin，WT)和蛋白激酶C(ProteinkinaseC，PKC)的抑制剂GF一109203X(GFX)与培养的大鼠海马组织切片孵育，在离体水平上调GSK一3D(GSK一3的一个亚型)，造成蛋白激酶和蛋白磷酸酯酶系统失衡，经免

3、疫印迹与免疫组织化学技术检测的实验结果显示：单用GFX组PHF—l位点和Tau一1磷酸化水平分别增高29％和21％，单用婀组分别增高46％和41％，而二者联合应用组分别增高68％$U55％：异常过度磷酸化的tau蛋白电泳迁移速度减慢；联合应用wT和GFX则出现类似AD患者脑中NFT样细胞；若同时应用GSK一3D的特异性抑制剂氯化锂(Lithiumehloride，LiCl)，则可消除上述的tau蛋白过度磷酸化的作用；tau蛋白的过度磷酸化与细胞活性降低正相关。这些研究结果表明：GSK一3B在脑组织切片水平受P13K／PKB和PKC的双重调节，激活的G

4、SK一3B在tau蛋白磷酸化中起关键作用；在离体水平通过抑制Pt3K／PKB途径激活了GSK一3$，发生tau蛋白的异常过度磷酸化，以及tau蛋白的集聚现象。本研究首次在脑片水平阐明了GSK一3B对tau蛋白在AD样磷酸化中的作用，为AD研究建立了脑片模型。关键词：阿尔茨海默病；tau蛋白；过度磷酸化；渥曼青霉素；GFX氯化锂兰生!!垫墨堂型鲨堕兰堕．堡．!：型塑生望!!!鲨Researchfortheroleofglycogensynthasekinase一3BonAlzbeimer—ljketauhyperphosphorylationincul

5、turedratbrainSliceNeurofibri1Iarytangles(NFT)areoneoftheneuropathologicalhallmarks0fA1zheimer’Sdisease(AD)andabnormallyhyperphosphory[atedtauisthemajorproteinofNFT．Itiswidelyrecognizedthattheimbalanceinproteinkinaseandproteinphosphatasearethemechanismsofphosphorylationoftau．Stu

6、diesinyjtroandjnv／VObothsuggestthatderegulationofglycogensynthasekinase一3(GSK一3)activityinneuronsarekeyfeatureinAD．TheroleofGSK一3B(oneisoformsofGSK一3)ontauphosphorylationinculturehippocampusSlicewasexaminedbyincubatingheslicewithWortmannin(WT)，aninhibitotofphosphatidyli[IOSitol

7、3-kinase／ProteinkinaseB(P13K／PKB)andGFl09203X(GFX)，aninhibitorofproteinkinaseC(PKC)．Westernblotandimmunohistochemistryaswellas32Pradio-labelingassayUSingspecifiCsubsiratewereusedtoinvestigatetheregulationofGSK一3pacttvityandtheAD—liketauhyperphosphorylation．Theresultsdemonstrate

8、dthatphosphorylationoftauwaselevated29％and46％atPHF～Isi