Tau蛋白在阿尔茨海默病的研究进展
Tau蛋白在阿尔茨海默病的研究进展
发表时间:2016-07-13T13:17:56.790Z 来源:《健康世界》2016年第8期 作者: 王培霞 杨云梅
[导读] 总结近年来对Tau蛋白的研究进展,为临床治疗提供理论依据。
浙江大学医学院附属第一医院 310000
摘要:阿尔茨海默病主要表现为渐进性记忆障碍和认知功能障碍,是一种中枢神经系统变性病,其病理主要表现为细胞外的Aβ沉淀老年斑
和细胞内的tau蛋白过度磷酸化导致的神经元缠结,进而引起神经突触丢失和神经元形态改变。目前对阿尔茨海默病治疗尚无特效疗法,总
结近年来对Tau蛋白的研究进展,为临床治疗提供理论依据。
关键词:阿尔茨海默病;Tau蛋白
阿尔茨海默病,又称老年性痴呆,起病隐袭,病程呈慢性进行性。从病理改变到出现明显症状要经历数十年,最终导致认知功能障碍。该疾病诊治花费巨大,据估算,2010年世界阿尔茨海默病人花费6040亿,并且在逐年增加,到2050年,病人增加三倍,达到3600万
之多[1]。目前药物治疗主要针对胆碱能系统的缺陷,主要分3类:增强乙酰胆碱合成和释放的突触前用药如胆碱和卵磷脂;限制乙酰胆碱降
解以提高其活性的药物如毒扁豆碱;突触后用药即胆碱能激动剂。
目前对于阿尔茨海默病的病因研究多集中Aβ沉淀和tau蛋白纤维的缠结。以往主流研究认为Aβ沉淀产生了细胞毒性,但是越来越多的研究指向tau蛋白过度磷酸化才是阿尔茨海默病产生神经毒性的直接原因。Tau蛋白过度磷酸化诱导神经元死亡,与病人的认知功能损害直
接相关[2]。AD患者该蛋白过度磷酸化后与微管蛋白的结合力仅是正常Tau蛋白的1/10,也失去其促进微管装配形成的生物学功能并丧失
维持微管稳定的作用,引起神经元微管结构广泛破坏,正常轴突转运受损,最终突触丢失,神经元功能损伤,发生脑神经退行性病变。
Tau蛋白是一种微管相关蛋白,在脊椎动物中枢和周围神经系统神经元轴突广泛分布。在人类中,它是由17q21染色体编码,包括16个外显子,由于外显子剪切不同,该蛋白有六个亚型[3],分为四个区域:N-末端的投射区域、脯氨酸富集区、微管结合区、 C-末端区域[4]。
在脑内,tau蛋白的丝氨酸残基和苏氨酸残基可以被磷酸化进而形成神经元缠结[5]。研究发现,该蛋白具有30个以上的磷酸化位点,大量的
脯氨酸或非脯氨酸介导的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶证实能够磷酸化tau蛋白,这些酶的过度表达或活性增强,会使其高度磷酸化,进而导致神
经元丢失、变性。抑制这些酶的活性,可以减少其过度磷酸化,降低神经元缠结的发生[6]。
研究证实,在APP转基因小鼠中,降低tau蛋白可以减轻由于Aβ沉淀导致的神经功能缺陷;与此同时,降低tau蛋白也可以减轻由于
ApoE4依赖的神经功能缺陷,ApoE4 也是AD的重要危险因子之一[7]。近些年药物研究开始针对tau蛋白而开发。大量的科学研究证实,降低tau蛋白磷酸化可以减轻神经损伤,但是这些磷酸激酶由于有太多的下游靶蛋白,目前并没有特异性的抑制tau蛋白磷酸化的激酶抑制剂
[8]。除此之外,降低整体tau蛋白水平,也被认为是行之有效的减缓AD进程的方法。小鼠可以忍受50%的tau蛋白减少,在成年和老年的动物体内,降低tau蛋白的水平被证实有效且安全,有研究发现二氢吡啶类药物在细胞水平可以降低tau蛋白总量[9]。
随着大分子以及免疫学研究突飞猛进,越来越多的生物大分子被应用于研究阿尔茨海默病。Tau蛋白降解可以通过泛素-蛋白酶体和溶酶体途径完成,C-末端HSP70相关蛋白是该蛋白的泛素连接酶,其水平与tau蛋白聚集负相关[10]。乙酰化修饰可以增加Tau蛋白的半衰
期,增加其与微管的聚集,乙酰化修饰也可以抑制该蛋白泛素化修饰[11]。Tau蛋白在脑脊液中以tau蛋白碎片的形式存在[12],它可以从神
经元释放出来,给予抗体治疗后,tau蛋白进入脑脊液的释放增加,进而最终降低细胞内该蛋白的含量;细胞外错误折叠的tau蛋白或者其
低聚物也可以通过抗体诱导的免疫反应去除。最近的研究发现,应用治疗性的抗体可以促进小胶质细胞摄取缠结的tau蛋白,提示我们抗体
治疗在tau蛋白清除方面发挥重要作用[13]。
小结
随着老龄化社会的到来,老年性痴呆患者越来越多,对社会及家人造成很大负担,对Tau蛋白的研究,不仅可以明确该疾病的发生发展机制,而且可以对其治疗提供理论依据。Tau蛋白已经成为“Aβ瀑布”学说的下游关键环节,其低聚物或者错误折叠以及过度磷酸化修饰可
以产生细胞毒性,引起神经元丢失,导致阿尔茨海默病的发生。目前很多的药物研究,包括小分子和大分子,开始针对于tau蛋白,为降低
该蛋白的含量以及毒性提供广阔的治疗前景,为阿尔茨海默病的治疗提供更多的理论支撑。
参考文献:
[1]Villemagne VL,Burnham S,et al.阿尔茨海默病患者β淀粉样蛋白沉积,神经衰弱,认知能力下降:前瞻性研究.柳叶刀神经病学.2013;12:357-67.
[2]Nelson PT,Alafuzoff I,Bigio EH,et al.阿尔茨海默病神经病理学变化与认知状态的相关性:文献回顾.J Neuropathol Exp
Neurol.2012;1:362-81.
[3]Moschner K,Meyer H,et al.RNA蛋白颗粒调节Tau亚型的表达并诱导神经元发芽.J Biol Chem.2014;289:16814-25.
[4]Chen J,Kanai Y,Cowan NJ,et al.MAP2和Tau投影区域决定树突和轴突之间微管的间距.自然.1992;360:674-7.
[5]Attems J,Thomas A,Jellinger K.大脑皮层和皮层下Tau病理学之间的相关性.Neuropathol Appl Neurobiol.2012;38:16814-25.
[6]Morris M,Knudsen GM,Maeda S,et al.野生型和人类淀粉样前体蛋白转基因小鼠Tau蛋白转录后修饰.Nat Neurocsi.2015;18:1183-9.
[7]Andrews-ZY,Bien-Ly N,Xu Q,et al.载脂蛋白E4损伤年龄和Tau依赖γGABA神经元导致小鼠的学习和记忆缺失.神经内科学杂志.2010;30:13707-13717.
[8]Bakota L,Brandt R.Tau生物学和其介导的阿尔茨海默病的治疗方法.药物.2016;76:301-313.
[9]Evans,Jinwal,Makley,et al.二氢吡啶类药物降低细胞内tau蛋白水平.剑桥.2011;47,529-531.
[10]Harrington CR,Storey JM,et al.利用聚集性相关模板细胞模型研究Tau聚集抑制剂治疗阿尔茨海默病的机制.J Biol Chem.2015;
290:L10862-75
[11]Min SW,Cho SH,et al.乙酰化修饰抑制Tau蛋白降解和泛素化.神经元.2010;67,953-966.
[12]Prtelius E,Hoglund K,et al.质谱分析法描述脑脊液中Tau蛋白特点.J Proteome Res.2008;7:2114-20. [13]Funk KE,Mirbaha H,et al.Tau蛋白抗体的独特治疗机制:促进小胶质细胞清除与阻止神经元摄取.J Biol Chem.2015;290:21652-62.
阿尔茨海默病研究进展及未来展望
阿尔茨海默病研究进展及未来展望
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种以认知障碍为主要表现的慢性进行性神经系统退行性疾病。目前全球约有5000万人患有该病,而该数字每年都在不断增长。
阿尔茨海默病的发病机制目前仍未完全清楚,但已知β淀粉样蛋白聚集和Tau蛋白异常磷酸化是重要的发病因素。
虽然目前还没有根治阿尔茨海默病的方法,但关于其治疗方面的研究已经取得了很多突破。一些药物,如乙酰胆碱酯酶抑制剂和NMDA受体拮抗剂,可用于改善症状。植物性化合物和微量元素也被认为可以对AD有一定的治疗效果。此外,脑刺激和康复训练也被视为一种非常重要的治疗方式。基于目前的研究成果,未来治疗阿尔茨海默病的关键是改善β淀粉样蛋白代谢,减少Tau蛋白的磷酸化,促进神经细胞生成,并恢复神经元的代谢稳态。
目前的研究方向主要包括:免疫治疗、抗β淀粉样蛋白治疗、抗Tau治疗和基因治疗等。近年来国际上也进行了不少与以上研究方向相关的临床试验和药物研发,这些新技术和新药物的不断涌现或许为阿尔茨海默病治疗提供希望。
另一个重要的研究方向是早期诊断和预防。因为目前许多治疗方案在疾病晚期使用效果显著较低,因此对于阿尔茨海默病的早期诊断和预防比治疗同样重要。目前主推的早期预防策略包括保持锻炼、保持社交活动、以及控制食物摄入等。同时,痴呆症的临床特征和生物学机制的研究也将促进AD的早期诊断。
综上所述,尽管阿尔茨海默病治疗和预防方面仍需更多的研究来获取更好的治疗方式,但当前的研究对于该病的理解已经有所改进。未来,相信人们会在各种领域取得更多的突破,并对这一疾病的治疗和预防产生更为深远的影响。
阿尔茨海默病的免疫治疗进展
阿尔茨海默病的免疫治疗研究进展
罗强王永红(重庆医科大学附属第一医院神经内科,重庆400016)
〔关键词〕阿尔茨海默病;β淀粉样蛋白;Tau蛋白;免疫治疗
〔中图分类号〕R749.1+6〔文献标识码〕A〔文章编号〕1005-9202(2012)04-0866-03;doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2012.04.102
通讯作者:王永红(1963-),女,硕士生导师,主任医师,主要从事阿尔茨
海默病与认知功能障碍研究。
第一作者:罗强(1985-),男,硕士,医师,主要从事阿尔茨海默病研
究。阿尔茨海默病(AD)是老年人常见的神经系统变性疾病,
主要以记忆力减退、认知功能障碍、精神行为异常为临床特征;
以细胞外老年斑和神经元内神经纤维缠结为病理特征。老年
斑的中央核心是Aβ,神经纤维缠结是由异常磷酸化Tau蛋白
产生的双股螺旋纤维所组成。现普遍认为“淀粉样级联假说”
在AD发病机制中占重要地位,其认为Aβ在启动AD级联反应
方面处于中心地位,是AD形成和发展的关键因素,是AD的共
同通路〔1〕。Tau蛋白与微管结合,在维持细胞及细胞器形态和
功能方面至关重要。所以,通过免疫方式减少脑内Aβ和过度
磷酸化的Tau蛋白沉积,就能阻碍AD发生发展。
1Aβ相关免疫
1.1Aβ简介Aβ前体蛋白(APP)是整合跨膜蛋白,目前认
为APP切割主要分为非淀粉样蛋白和淀粉样蛋白两种途径。
后者先由β分泌酶产生含99个羧基末端片段的C99并留于膜
内,再由Y分泌酶水解产生Aβ40和少量Aβ42,他们是由40和
42个氨基酸组成的多肽,后者的羧基末端多2个疏水氨基酸,
使其更容易集聚,尤其是低聚状态具有突触和神经毒性〔2〕。
1.2主动免疫主动免疫是用Aβ多肽疫苗,刺激机体发生
免疫应答,产生抗Aβ抗体,促进Aβ清除。1999年Schenk〔3〕等
首次用Aβ疫苗(AN-1792)治疗过度表达Aβ的老鼠时,发现其
有效性。然后再对转基因老鼠进行免疫,发现能降低大脑中
免疫治疗阿尔茨海默病的研究进展
中华临床医师杂志(电子版)2013年12月第7卷第24期 Chin J Clinicians(Electronic Edition),December 15,2013,Vol.7,No.24
・11778・
・综述・
免疫治疗阿尔茨海默病的研究进展
陈宇新 姜晓丹 肖志成
【摘要】 阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)是一种进行性的中枢神经系统退行性疾病,其以进
行性记忆障碍和智能衰退为主要临床特征。目前关于AD的疾病机制尚不清楚,它的发生主要与两种病理
改变有关:Aβ的沉积产生蛋白斑(SP)和tau蛋白变性引起神经纤维缠结(NFT)。目前AD的治疗主要
是应用乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制剂及抗免疫炎性、抗氧化剂等对症治疗药物来暂时缓解患者认知功能减
退。自1999年,Schenk等用β淀粉样蛋白1-42(Aβ1-42)免疫PDAPP转基因小鼠并显著地减少小鼠大脑β
淀粉样蛋白(Aβ)沉积以来,大量有关主动和被动免疫治疗AD的报道应运而生;2000年,英国首次进行
了临床试验(AN1792),但由于6%的患者发生了脑膜脑炎,二期临床试阶段被迫中止。后来关于anti-Aβ
单克隆抗体也进行了临床试验,如Bapineuzumab,Solanezumab,但都未观察到理想的治疗效果。近年来许
多改良免疫手段治疗AD的报道相继问世,如研制DNA疫苗,更换佐剂和免疫途径等。本文主要就AD的
病理机制及其免疫治疗研究进展进行综述。
【关键词】 阿尔茨海默病; 淀粉样蛋白; tau蛋白质类; 免疫治疗
Advance in immunotherapy for Alzheimer disease CHEN Yu-xin, JIANG Xiao-dan, XIAO Zhi-cheng. The
National Key Clinic Specialty, The Neurosurgery Institute of Guangdong Province, Guangdong Provincial Key
雌激素、Tau蛋白及海马体积与阿尔茨海默病的相关性研究进展
神经损伤与功能重建・2OO8年1月・第3卷・第1期
雌激素、Tau蛋白及海马体积与
阿尔茨海默病的相关性研究进展 59
・综述・
曾晖#,潘希锋
三峡大学第一临床医学院附属宜昌市中心人民医院老年病科,湖北宜昌443000
【关键词】阿尔茨海默病;雌激素;Tau蛋白;海马
【中图分类号】R741;R741.02 【文献标识码】A【文章编号】1001—117X(2008)01—0059—02
阿尔茨海默病(Alzheimer’S disease,AD)是老年人常见
的神经退行性疾病,随着人口的老龄化,其患病人数急剧增
高,在85岁以上人群中发病率高达5O 。它的主要临床特
征是脑萎缩和进行性脑功能丧失,病程漫长,目前认为细胞
凋亡可能是主要原因。AD患者有明显神经精神症状,晚期
生活不能自理,生活质量严重降低,也给家庭和社会带来沉
重的经济负担。在美国每年仅用于AD的护理费用高达800
—1000亿美元,AD已经成为现代社会花费最多的疾病之
一口]。目前AD的发病机制尚未明确。有文献报道AD患
者的血清雌激素降低、脑脊液Tau蛋白明显增高,同时MRI
示大多数AD患者的边缘系统结构如内嗅区、海马结构、杏
仁核、侧脑室颞角均有不同程度萎缩,且边缘系统结构的改
变直接与AD患者的临床症状相关。目前三者已经成为AD
的研究热点,现对雌激素、Tau蛋白及海马体积与AD的相
关性研究进展作一综述。
1雌激素缺乏与AD的关系
Azad等 研究发现,AD发病有明显性别差异,绝经后
妇女AD的发病率较同年龄组的男性高1.5—3倍。这是由
于女性绝经后雌激素水平急剧降低,而同龄男性产生的睾丸
酮在脑内经P一450芳香化酶作用可转变成雌激素。流行病
学研究亦证实AD的发病与绝经后妇女丧失雌激素(estro—
gen,E)的保护作用有关 ]。另外还有以下证据提示AD的
发病与雌激素缺乏有关:①AD病妇女血清雌激素水平较同
阿尔茨海默病模型大鼠Tau蛋白异常磷酸化表达及补肾化痰法的干预作用
LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2010 VOL 21 NO.10 时珍国医国药2010年第21卷第l0期
时也未分析退出、失访和剔除病例对研究结论的影响,导致结论 的真实度和可信度受到质疑。 2.8不良反应或副作用重视不够23.5%(23/98)文献提及不 良反应或毒副作用,其中有8篇文献提及不良反应但无不良反应 发生;12篇文献描述了西药的副作用或不良反应等。而按照规 范的临床试验设计GCP要求,一定要对药物的不良反应进行观 察和报道,无论有无不良反应。 2.9随访明显不足98篇中明确提出随访只有9.2%(9/98),3 篇文献的随访时间为3个月~2年,仅1篇文献的随访时间为3 年。没有更长时间的随访记录,只有1篇文献以观察生存质量或 以生存时间为随访观察指标。 2.10结论推导不够重视本研究仅有8篇文献能完全以疗效指 标的统计结果为依据推断结论,而90篇文献都是大篇幅地罗列 出立法选方的依据及功用,引用了许多其它文献的研究结论,却 不能围绕本身治疗方法及过程、结局指标的选择意义及所得出结 果的意义等方面进行详细的讨论。86篇文献都不能结合样本的 代表性进行推广性讨论,只是简单地叙述“可在临床上推广运 用”,还有12篇甚至没有推广性结论。没有一篇讨论涉及证据的 强度,分析研究潜在偏倚和可能导致结果不准确或影响真实性的 原因,以及干预措施的利、弊、费用的权衡,不能很好地反应其外 部真实性。 3讨论 从本次研究结果来看,中医药治疗慢性浅表性胃炎的临床研 究文献的数量从1998年开始呈明显递增趋势,但总体评价结果 显示,中医药治疗慢性浅表性胃炎的随机对照临床试验资料所采 用的方法学质量普遍不高,大部分研究缺乏诊疗标准或诊疗标准 不统一,随机方法不准确,多为半随机或假随机,分配隐藏不够重 视,很少采用盲法,退出与失访病例的报道与分析甚少,不良反应 观察也较少提及,缺少长期临床效果和生活质量的数据。数据处 理的可信度差,设计方案仍不够完善和严谨。 此外,大多临床试验的文献发表都提到“随机”,然而随机方 法却未在文章中描述。由于临床实验的不透明,缺乏监督管理, 导致读者无法判断他们的方法是否正确,因此影响了文献的报告 质量。今后的临床研究的发展趋势应为大样本、采用正确随机方 法、分配隐藏充分、双盲的设计,指定并采用统一的疗效判定标 准。并且主张临床试验透明化,建立全球统一的临床试验注册制 度和临床试验报告标准化(Good Publication Practice,GPP)一 。 参考文献: 『1]吴泰相,李幼平,卞兆祥,等.中医药临床随机对照试验报告规范 (征求意见稿)[J].中国循证医学杂志,2007,7(8):601. [2] 吴泰相,杨洵哲,曾筱茜.循证医学与临床试验透明化[J].胃肠病 学和肝病学杂志,2008,17(2):96.
阿尔茨海默症的研究进展
阿尔茨海默症的研究进展
阿尔茨海默症(AD)即老年痴呆症,是以老年斑和神经元纤维缠结为主要病理特征的神经退行性疾病。针对病因、发病机理、诊断及治疗等方面,对AD的最新研究进展进行综述。
标签: 阿尔茨海默症; 诊断方式; 治疗手段
阿尔茨海默症(alzheimer’s disease,AD)是一种多发生在老年期的、多病因的大脑皮质经系统变性病变[1],其病理特征主要为大面积大脑皮质萎缩,大脑及海马区出现β淀粉样蛋白(Aβ),并在细胞外积累形成老年斑(SP),脑神经细胞内tau蛋白异常聚集,出现由成对螺旋丝(PHF)组成的神经纤维缠结(NTF)、脑皮质神经细胞减少等[2]。其临床表现为进行性记忆障碍、运动障碍、认知障碍等。阿尔茨海默症的病因、发病机理至今不明,给临床的预防及治疗带来了很多困难。笔者从其病因、发病机理、诊断及治疗等方面,对阿尔茨海默症的最新研究进展进行综述。
1 病因及各种发病学说
1.1 基因学说
通过分子生物学技术,已经为AD的深入研究提供了较好的试验基础。研究表明,有4种基因与AD有关,涵盖了大约50%AD患者的病因[3]。(1)APP基因与早发性家族性AD:APP蛋白是一种跨膜糖蛋白,存在于全身组织细胞膜上,APP降解生成Aβ,Aβ自聚形成极难溶解的沉淀,不断沉积导致老年斑及tau样蛋白,诱导慢性炎性反应,最终导致神经元功能减退,出现阿尔茨海默症。(2)载脂蛋白E(ApoE)基因与迟发AD及散发AD。(3)早老素-1(PS-)和早老素-2(PS-2)基因与AD的关系。
1.2 碱能学说
近事记忆障碍是早期AD的主要临床症状,而大脑内乙酰胆碱(Ach)浓度被认为与近事记忆相关[4]。胆碱能神经元能合成大量Ach,经投射纤维输送至大脑皮质和海马。研究表明,在AD患者的脑脊液和脑组织中,胆碱能神经元部位的严重缺失、变性以及功能缺陷,损坏了乙酰胆碱能神经,导致学习记忆减退和认知障碍,产生阿尔茨海默症症状。
tau蛋白在阿尔茨海默症中的重要作用
来源 Science
2008-1-18 17:11:00
Science:tau蛋白在阿尔茨海默症中的重要作用
Erika Holzbaur etc.
生物谷报道:来自美国宾夕法尼亚州大学医学院的研究人员发现,神经细胞中运送化学“货物”的蛋白质在接触tau蛋白时的反应有所不同。已经知道tau蛋白在阿尔茨海默症(早老型痴呆症)中起到重要作用。
动力蛋白(Dynein)和驱动蛋白(kinesin)将细胞“货物”向着微管的两端运送。研究组发现,Tau蛋白与微管表面结合并充当一种速度“控制器”来调节蛋白质的运输。Erika Holzbaur教授实验室的一名博士后解释说,tau蛋白是一个非常智能化的速度控制器,它能够以不同的程度阻止不同的马达蛋白质。
这项新的研究发现揭示出了一种调节营养物、信号分子和废物蛋白沿着神经轴突运送的调节机制。像阿尔茨海默症这类神经退化疾病就发生在这个运送系统发生错误时。
动力蛋白和驱动蛋白进行的运送时为轴突和突触持续提供新蛋白质来维持正常细胞功能所必须的,并且也是移除旧的、错误折叠或聚集的降解蛋白质所必须的。这种运送是从神经细胞突触将其他蛋白质转移回细胞体所必须得,而这个过程又是维持健康的神经元所必须的。
在神经元中,微管存在大量的tau蛋白质。动力蛋白和驱动蛋白沿着微管运动时会遇到tau蛋白。宾州的这个研究组发现向细胞内部运送“货物”的动力蛋白能够在tau周围移动。而向细胞外运送货物的驱动蛋白在遇到tau蛋白时会离开。这些发现发表在1月17日的《科学》杂志的提前版上。
动力蛋白和驱动蛋白在遇到tau时的不同运动使细胞能够在需要的地方卸下货物。研究组利用沿着一个有tau蛋白的微管运动的单分子来确定tau蛋白对动力蛋白和驱动蛋白运动的影响。
图:tau蛋白对动力蛋白和驱动蛋白的不同调节。
分子马达(如动力蛋白和驱动蛋白)的突变能导致神经元的降解。这些突变能够降低动力蛋白和驱动蛋白的效能。这个问题能够造成细胞中错误折叠蛋白质的累积,进而可能导致神经元的退化。
tau蛋白寡聚化
tau蛋白寡聚化
Tau蛋白寡聚化是神经科学领域中的一个重要研究内容,与一系列神经系统疾病,尤其是阿尔茨海默病和其他形式的痴呆症密切相关。Tau蛋白是一种主要存在于神经元轴突中的微管相关蛋白,它在维持微管稳定性和促进轴突运输中起着关键作用。
寡聚化是指Tau蛋白分子间通过特定的相互作用形成小的聚集体的过程。在正常生理条件下,Tau蛋白以单体形式存在,并与微管结合,维持其结构的稳定性。然而,在某些病理条件下,如阿尔茨海默病,Tau蛋白会发生异常磷酸化、构象改变和聚集,形成寡聚体和更高级的聚集体,如神经原纤维缠结。
Tau蛋白寡聚化的发生与多种因素有关,包括蛋白质翻译后的修饰、环境因素和遗传因素等。异常磷酸化是最早被发现的与Tau蛋白聚集相关的修饰之一,它可以改变Tau蛋白的构象,降低其与微管的亲和力,并促进聚集体的形成。此外,氧化应激、炎症反应和金属离子等环境因素也被认为与Tau蛋白寡聚化有关。
Tau蛋白寡聚化对神经元具有毒性作用,它可以破坏神经元的正常结构和功能,导致轴突运输障碍和突触功能受损。此外,寡聚化的Tau蛋白还可以传播到相邻的神经元,引起更广泛的神经元损伤和认知功能下降。
因此,深入研究Tau蛋白寡聚化的机制和调控方法对于开发治疗阿尔茨海默病和其他神经系统疾病的新药物具有重要意义。目前,已经有一些针对Tau蛋白聚集的药物进入临床试验阶段,为未来的治疗带来了新的希望。
阿尔茨海默病的发病机制及治疗研究进展
阿尔茨海默病的发病机制及治疗研究进展
标签:阿尔茨海默病;病机;中西医治疗;综述
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种中枢神经系统的退行性疾病,以进行性的记忆和行为障碍为主要临床表现,其与衰老显著相关,患病率随年龄的增长而攀升,病情呈进行性加重。AD 的临床症状主要为认知功能障碍。认知功能障碍根据疾病的发生和发展,可分为轻度、中度和重度。轻度以近记忆障碍和人格改变常为首发最明显症状,其情绪不稳,思维缓慢,对周围人较冷淡。到达重度时,记忆力、思维及其他认知功能皆严重受损,常伴有高级皮层功能受损,如失语、失认和失用及非认知性精神症状。
据流行病学研究表明,该病的发病阶段与年龄有着一定的联系,在65岁及以上的AD患者占人群中的54%,值得注意的是,在85岁及以上老年人群中,AD患病率超过了50%[1]。而随着人类寿命的延长,人类社会进入老龄化社会,老年性痴呆已经成为一种对人民健康危害严重的疾病[2]。有调查显示,目前AD已经成为导致老年人死亡的三大原因之一,2010年全球由AD造成的经济支出为6040亿美元,远高于人们治疗癌症和心脏病的经济支出[3]。
1阿尔茨海默病的发病机制
11阿尔茨海默病的现代医学发病机制普遍认为AD为多因素影响的综合征,已有研究提示[4-8],AD 可能由以下病因引起:①年龄增长;②家族史;③不良的生活方式,如吸烟酗酒、不合理饮食、缺乏锻炼、与社会交流少;④低教育水平;⑤脑血管疾病史、头部创伤史、糖尿病、冠心病、愤怒情志。AD 通常起病隐匿,为进行性病程,逐渐加重,起病到死亡病程约 6~10 年,但也有些患者认知功能障碍症状发展缓慢,病程可持续约 15 年以上。患者的年龄和家族史为最大致病危险因素。
AD的发病机制非常复杂,迄今尚未完全明确。目前研究认为可能在AD的发生和进程中起一定作用发病机制主要集中在:神经元活动/代谢低下、神经元应激和损伤、炎症以及遗传等几方面的因素。其中大部分研究都着围绕着Aβ展开,Aβ是构成老年斑的重要组成成分,目前已有大量证据显示该蛋白可能是AD重要的发病因子。1992年Hardy提出“淀粉蛋白级联假说(amyloid β-protein,Aβ)”,将Aβ正式定位在AD发病过程的中心和关键位置上。湘雅医学院人体解剖学系与神经生物学系蔡艳研究认为:(1)AD时过量产生的Aβ最初可能来源于失营养神经突起中的轴突成分;(2)β-位点APP剪切酶-1(β-siteAPP cleavage
b-淀粉样蛋白和tau蛋白亚型
淀粉样蛋白和tau蛋白亚型
一、概述
淀粉样蛋白和tau蛋白是与神经退行性疾病相关的蛋白质。随着老龄化人口的增加,神经退行性疾病日益成为全球性健康问题。深入了解淀粉样蛋白和tau蛋白的亚型对于预防和治疗神经退行性疾病具有重要意义。
二、淀粉样蛋白
1. 定义
淀粉样蛋白是一种在神经退行性疾病中发现的蛋白质。它是一种富含β-折叠结构的蛋白质,易聚集形成斑块,最典型的疾病为阿尔茨海默病和帕金森病。
2. 亚型
(1)β淀粉样蛋白(Aβ): Aβ是一种富含淀粉样蛋白的肽,在阿尔茨海默病中占据重要地位。Aβ由蛋白前体酶切割而成,其聚集形成β淀粉样斑块,导致神经元受损和炎症反应。
(2)淀粉样蛋白前体蛋白(APP): APP是Aβ的前体蛋白,存在于细胞膜中,参与神经细胞的生长和修复。但在阿尔茨海默病中,APP容易被酶切割生成Aβ,进而引发疾病。
三、tau蛋白
1. 定义
tau蛋白是一种与微管结构相关的蛋白质,在正常情况下能够维持微管的稳定结构。但在神经退行性疾病中,tau蛋白异常磷酸化和聚集,导致微管解聚和神经元运输障碍。
2. 亚型
(1)正常tau蛋白(tau): 在正常情况下,tau蛋白通过与微管结合,维持神经元的结构和功能。正常tau蛋白的存在对于神经元的正常生理功能至关重要。
(2)磷酸化tau蛋白(p-tau): 在神经退行性疾病中,tau蛋白异常磷酸化,导致其与微管结合能力下降,进而引发神经元的退行性变化。
四、淀粉样蛋白与tau蛋白在神经退行性疾病中的相互关系
淀粉样蛋白和tau蛋白在神经退行性疾病中往往相互影响,共同参与疾病的发生和发展。研究发现,在阿尔茨海默病中,Aβ的蓄积和tau蛋白的异常磷酸化相互作用,共同引发神经元变性和突触失灵。
五、研究进展与临床意义
1. 研究进展
随着科学技术的不断进步,人们对淀粉样蛋白和tau蛋白的研究也取得了长足的进展。新的研究方法如蛋白质组学、细胞免疫分析等为我们提供了更多深入了解蛋白质的手段,有望为神经退行性疾病的治疗开辟新的途径。
