腦老化-ok課件

1、腦老化-ok 阿爾茨海默病與阿爾茨海默病與Wnt /-catenin 信號信號(xnho)(xnho)途徑途徑中國醫(yī)科大學(xué)中國醫(yī)科大學(xué)生物化學(xué)生物化學(xué)(shn w hu xu)與分子生物學(xué)教研室與分子生物學(xué)教研室孫黎光孫黎光第一頁，共一百二十二頁。腦老化-ok學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)(xux)（learning）指我們獲得新知）指我們獲得新知識或新技能的過程。識或新技能的過程。記憶記憶（memory）指將這種知識或新指將這種知識或新技能編碼、儲存及隨后讀出的過程。技能編碼、儲存及隨后讀出的過程。第二頁，共一百二十二頁。腦老化-ok海參(aplysia)有簡單的神經(jīng)系統(tǒng)（20000個神經(jīng)細(xì)胞）和一個腮回縮反射用

2、于研究(ynji)學(xué)習(xí)記憶Eric Kandel 2000年諾貝爾生理年諾貝爾生理(shngl)/醫(yī)學(xué)獎醫(yī)學(xué)獎美國哥倫比亞大學(xué)美國哥倫比亞大學(xué)爐架爐架噴水管 溫和刺激溫和刺激(cj) 噴水管噴水管 鰓和噴水管收縮鰓和噴水管收縮 (縮鰓反射縮鰓反射)第三頁，共一百二十二頁。腦老化-ok第四頁，共一百二十二頁。腦老化-ok 短期記憶短期記憶(jy)(jy)：幾分鐘幾小時幾分鐘幾小時 弱刺激弱刺激 cAMP PK 特定的離子通道蛋白磷酸化特定的離子通道蛋白磷酸化 Ca2+ 進(jìn)入進(jìn)入 神經(jīng)遞質(zhì)釋放神經(jīng)遞質(zhì)釋放短期記憶短期記憶第五頁，共一百二十二頁。腦老化-ok 長期記憶：幾個星期長期記憶：幾個星期 強(qiáng)

3、刺激強(qiáng)刺激 cAMP PK 不同蛋白磷酸化不同蛋白磷酸化 產(chǎn)生新蛋白質(zhì)產(chǎn)生新蛋白質(zhì) 突觸結(jié)構(gòu)功能改變突觸結(jié)構(gòu)功能改變(形狀形狀增大，突觸功能持久增強(qiáng)增大，突觸功能持久增強(qiáng)) 神經(jīng)遞質(zhì)釋放神經(jīng)遞質(zhì)釋放 長長期記憶期記憶 如果如果新蛋白質(zhì)合成新蛋白質(zhì)合成被阻止被阻止(zzh)長期記憶長期記憶將消將消失，短期記憶不受影響失，短期記憶不受影響。第六頁，共一百二十二頁。腦老化-ok老化老化(ageing)：老化是一種：老化是一種生理過程生理過程，指的是增齡變，指的是增齡變化。化。衰老衰老(senility) ) ：衰老是一種：衰老是一種病理改變病理改變，是指過早、過，是指過早、過快出現(xiàn)老化改變。衰老是生

4、命發(fā)展的后一階段，主要快出現(xiàn)老化改變。衰老是生命發(fā)展的后一階段，主要指有機(jī)體性成熟后所發(fā)生的與時間有關(guān)的各種改變。指有機(jī)體性成熟后所發(fā)生的與時間有關(guān)的各種改變。在此階段中形態(tài)在此階段中形態(tài)(xngti)(xngti)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)衰退現(xiàn)象，伴隨著功結(jié)構(gòu)出現(xiàn)衰退現(xiàn)象，伴隨著功能的下降，有機(jī)體對環(huán)境的應(yīng)激能力也相應(yīng)減弱能的下降，有機(jī)體對環(huán)境的應(yīng)激能力也相應(yīng)減弱 。第七頁，共一百二十二頁。腦老化-ok 腦老化腦老化：是人體增齡過程中，神經(jīng)元緩慢：是人體增齡過程中，神經(jīng)元緩慢發(fā)生的退行性改變發(fā)生的退行性改變(神經(jīng)原群體缺失神經(jīng)原群體缺失(qu sh)和和包涵體的形成包涵體的形成)，表現(xiàn)為腦體積減少，神經(jīng)，表

5、現(xiàn)為腦體積減少，神經(jīng)功能減退，不能有效維持機(jī)體的內(nèi)環(huán)境恒功能減退，不能有效維持機(jī)體的內(nèi)環(huán)境恒定和對外環(huán)境的適應(yīng)能力降低。定和對外環(huán)境的適應(yīng)能力降低。第八頁，共一百二十二頁。腦老化-ok神經(jīng)系統(tǒng)老化表現(xiàn)：神經(jīng)系統(tǒng)老化表現(xiàn)：（一）腦的大體改變（一）腦的大體改變 腦組織出現(xiàn)腦回縮小、腦溝變寬，以額、顳、腦組織出現(xiàn)腦回縮小、腦溝變寬，以額、顳、頂葉頂葉(dn y)為最明顯。為最明顯。由于腦體積減少，含液體的由于腦體積減少，含液體的腔隙增加，使腦體積和顱腔容量的比例逐漸下降。腔隙增加，使腦體積和顱腔容量的比例逐漸下降。腦膜松弛，側(cè)腔室擴(kuò)大，特別在半卵圓中心，可腦膜松弛，側(cè)腔室擴(kuò)大，特別在半卵圓中心，可出

6、現(xiàn)腦室角變鈍，第出現(xiàn)腦室角變鈍，第3、4腦室和大腦導(dǎo)水管也可腦室和大腦導(dǎo)水管也可擴(kuò)大。擴(kuò)大。第九頁，共一百二十二頁。腦老化-ok（二）細(xì)胞水平的改變（二）細(xì)胞水平的改變 神經(jīng)元在神經(jīng)元在生后停止分裂，即數(shù)目不再增加生后停止分裂，即數(shù)目不再增加?，F(xiàn)。現(xiàn)在認(rèn)為很多在認(rèn)為很多神經(jīng)元變小、萎縮的增齡變化是腦體神經(jīng)元變小、萎縮的增齡變化是腦體積減少的主要積減少的主要(zhyo)原因原因。大多數(shù)腦干顱神經(jīng)如耳。大多數(shù)腦干顱神經(jīng)如耳蝸、滑車、外展和面神經(jīng)核的神經(jīng)元數(shù)不隨增蝸、滑車、外展和面神經(jīng)核的神經(jīng)元數(shù)不隨增齡而改變，但在兒茶酚胺能的神經(jīng)核團(tuán)中，在齡而改變，但在兒茶酚胺能的神經(jīng)核團(tuán)中，在藍(lán)斑復(fù)合體、黑質(zhì)和

7、迷走背核的神經(jīng)數(shù)目隨年藍(lán)斑復(fù)合體、黑質(zhì)和迷走背核的神經(jīng)數(shù)目隨年齡而減少，但背縫核的無改變。齡而減少，但背縫核的無改變。第十頁，共一百二十二頁。腦老化-ok 在下丘腦、乳頭體無神經(jīng)元丟失，視上核在下丘腦、乳頭體無神經(jīng)元丟失，視上核和室旁核的細(xì)胞密度和室旁核的細(xì)胞密度(md)無改變，而含加壓無改變，而含加壓素的視交叉核和性二形性的神經(jīng)原隨年齡素的視交叉核和性二形性的神經(jīng)原隨年齡而減少。但它們含血管活性腸肽的細(xì)胞數(shù)而減少。但它們含血管活性腸肽的細(xì)胞數(shù)沒有改變。沒有改變。第十一頁，共一百二十二頁。腦老化-ok（三）分子水平改變?nèi)┓肿铀礁淖?gibin) 神經(jīng)元在分子水平上的增齡改變，主要表現(xiàn)在兩個

8、方神經(jīng)元在分子水平上的增齡改變，主要表現(xiàn)在兩個方面：面：老年斑老年斑（senile plague, SP) （細(xì)胞外）（細(xì)胞外）神經(jīng)元纖維纏結(jié)神經(jīng)元纖維纏結(jié)（Neurofibrillary tangle, NFT)的形成的形成（細(xì)胞內(nèi)）它們可在青壯年時出現(xiàn)，且逐漸增加，百歲老（細(xì)胞內(nèi)）它們可在青壯年時出現(xiàn)，且逐漸增加，百歲老人的發(fā)生率可達(dá)人的發(fā)生率可達(dá)100%。第十二頁，共一百二十二頁。腦老化-ok 阿爾茨海默病阿爾茨海默病( (Alzheimer,s disease, AD)第十三頁，共一百二十二頁。腦老化-ok 阿爾茨海默病阿爾茨海默病(AD) 是病因未明的原發(fā)性退行性腦是病因未明的原發(fā)性

9、退行性腦變性疾病。多起病于老年前期或老年期，潛隱起變性疾病。多起病于老年前期或老年期，潛隱起病，緩慢進(jìn)展，病，緩慢進(jìn)展，以智能損害以智能損害為主。病理改變主要為皮為主。病理改變主要為皮層層(p cng)(p cng)彌漫性腦萎縮，神經(jīng)元大量減少，并可見彌漫性腦萎縮，神經(jīng)元大量減少，并可見老老年斑、神經(jīng)元纖維纏結(jié)年斑、神經(jīng)元纖維纏結(jié)、顆粒性空泡小體顆粒性空泡小體等病變等病變. . 第十四頁，共一百二十二頁。腦老化-ok1911.2.6-2004.6.5第十五頁，共一百二十二頁。腦老化-ok 我國我國65歲及以上老人占總?cè)丝诘谋壤龔臍q及以上老人占總?cè)丝诘谋壤龔?990年的年的 5. 57%增至增至

10、2000年的年的6. 96%, 現(xiàn)已達(dá)現(xiàn)已達(dá)8 811 萬。萬。 我國目前老年期癡呆的患病人數(shù)約占全世界老年期癡呆我國目前老年期癡呆的患病人數(shù)約占全世界老年期癡呆患者的患者的1 /4。但這些患者的就診率非常低。但這些患者的就診率非常低。 病程病程20年，早期年，早期9年，中度年，中度5年，惡化年，惡化6年。年。 死亡率占第四（心臟病，腫瘤，中風(fēng)）死亡率占第四（心臟病，腫瘤，中風(fēng)） 智力、記憶、感覺、定向判斷能力不可逆退化，進(jìn)行性智力、記憶、感覺、定向判斷能力不可逆退化，進(jìn)行性遠(yuǎn)近記憶力障礙，情緒改變，行為異常遠(yuǎn)近記憶力障礙，情緒改變，行為異常(ychng)，意識模糊。，意識模糊。死于肺炎，尿路

11、感染等。死于肺炎，尿路感染等。 在在9月月21日世界阿爾茨海默病日日世界阿爾茨海默病日(世界老年癡呆日世界老年癡呆日) 。 第十六頁，共一百二十二頁。腦老化-okAD的病理性結(jié)構(gòu)的病理性結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)改變改變：細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)原纖維神經(jīng)原纖維(xinwi)纏結(jié)纏結(jié)(NFT) : NFT沉積在沉積在 海馬、新皮質(zhì)的錐體細(xì)胞等；海馬、新皮質(zhì)的錐體細(xì)胞等；細(xì)胞外細(xì)胞外老年斑老年斑（SP） : : 彌散性老年斑彌散性老年斑 A蛋白聚集，海馬蛋白聚集，海馬(hi m)、額葉皮質(zhì)；、額葉皮質(zhì)；第十七頁，共一百二十二頁。腦老化-ok1.1.老年斑老年斑（SP） SP主要由主要由淀粉樣肽（淀粉樣

12、肽（- amyloid, A）沉積而成。）沉積而成。A由由3943個氨基酸組成，它來自相對分子質(zhì)量大的前體個氨基酸組成，它來自相對分子質(zhì)量大的前體蛋白（蛋白（- Amyloid precursor protein, APP)。APP由由695個氨基酸組成（個氨基酸組成（APP695），包括有），包括有神經(jīng)保護(hù)作用的神經(jīng)保護(hù)作用的NTF(N- C-terminal fragment)和有神經(jīng)細(xì)胞毒的和有神經(jīng)細(xì)胞毒的CTF兩部分（兩部分（C-terminal fragment）。）。NTF即即sAPP(可溶性可溶性APP)，具有，具有(jyu)促進(jìn)神經(jīng)軸突生長、突觸形成的功能。促進(jìn)神經(jīng)軸突生長、突

13、觸形成的功能。 A的沉積與年齡成正比。的沉積與年齡成正比。第十八頁，共一百二十二頁。腦老化-ok-site APP cleaving E第十九頁，共一百二十二頁。腦老化-okAPP（- amyloid precursor protein）高爾基體高爾基體N-O-鍵處糖基化、硫化鍵處糖基化、硫化(lihu)、磷酸化、磷酸化細(xì)胞膜跨膜蛋白細(xì)胞膜跨膜蛋白，腦、肺、腎、肌、脾等，腦、肺、腎、肌、脾等-淀粉(dinfn)樣前體蛋白第二十頁，共一百二十二頁。腦老化-okAPP的功能：的功能：1.1.蛋白酶抑制劑；蛋白酶抑制劑；2.2.促進(jìn)細(xì)胞生長、繁殖；促進(jìn)細(xì)胞生長、繁殖；3.3.促進(jìn)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基

14、質(zhì)間的粘著；促進(jìn)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)間的粘著；4.4.細(xì)胞表面細(xì)胞表面(biomin)(biomin)的受體，與肝素的受體，與肝素 和某些金和某些金屬離子結(jié)合。屬離子結(jié)合。第二十一頁，共一百二十二頁。腦老化-okA (amyloid -peptide,-淀粉(dinfn)樣肽)的生成：的生成： APP(695AA) 某些蛋白酶降解某些蛋白酶降解(jin ji)(jin ji)( (、分泌酶分泌酶) ) A(3942AA)APP由兩條通路切割由兩條通路切割: -分泌分泌(fnm)酶介導(dǎo)酶介導(dǎo);生成非病理肽生成非病理肽,發(fā)生在磷脂豐富區(qū)發(fā)生在磷脂豐富區(qū) ,-分泌分泌酶介導(dǎo)酶介導(dǎo); ;生成生成A,

15、發(fā)生在鞘磷脂發(fā)生在鞘磷脂/ /膽固醇豐富區(qū)膽固醇豐富區(qū)第二十二頁，共一百二十二頁。腦老化-ok(Non-pathogenic peptide)微纖維(xinwi)形成第二十三頁，共一百二十二頁。腦老化-okA第二十四頁，共一百二十二頁。腦老化-okA第二十五頁，共一百二十二頁。腦老化-okA第二十六頁，共一百二十二頁。腦老化-ok紅色的為老年斑，綠色為小神經(jīng)紅色的為老年斑，綠色為小神經(jīng)(shnjng)(shnjng)膠質(zhì)細(xì)胞膠質(zhì)細(xì)胞 microglia）第二十七頁，共一百二十二頁。腦老化-ok1.A具有重要生理功能具有重要生理功能 APP分子內(nèi)信號即是分子內(nèi)信號即是A，A是是APP正確轉(zhuǎn)運(yùn)正確

16、轉(zhuǎn)運(yùn)(zhun yn)所必需所必需的肽段，具有重要生理功能：的肽段，具有重要生理功能： a.神經(jīng)營養(yǎng)作用：神經(jīng)營養(yǎng)作用：正常生理濃度時，正常生理濃度時，促進(jìn)神經(jīng)突起生長，促進(jìn)神經(jīng)突起生長，神經(jīng)營養(yǎng)；神經(jīng)營養(yǎng)； b.膽堿神經(jīng)原的調(diào)節(jié)物質(zhì)膽堿神經(jīng)原的調(diào)節(jié)物質(zhì); c. APP經(jīng)軸突運(yùn)輸?shù)男盘柦?jīng)軸突運(yùn)輸?shù)男盘柕诙隧?，共一百二十二頁。腦老化-ok 抑制膽堿能神經(jīng)元攝取膽堿和抑制膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶抑制膽堿能神經(jīng)元攝取膽堿和抑制膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶ChAT（膽堿乙膽堿乙酰輔酶酰輔酶A乙酰膽堿乙酰膽堿+輔酶輔酶A ）活性，使）活性，使乙酰膽堿合成減少乙酰膽堿合成減少 A是膽堿能神經(jīng)元是膽堿能神經(jīng)元的神經(jīng)調(diào)節(jié)物，可對

17、膽堿能性神經(jīng)元造成損害，使突觸丟失和神經(jīng)原功能低的神經(jīng)調(diào)節(jié)物，可對膽堿能性神經(jīng)元造成損害，使突觸丟失和神經(jīng)原功能低下，神經(jīng)元皺縮下，神經(jīng)元皺縮(zhu su)變小，甚至死亡。變小，甚至死亡。許多神經(jīng)元體積變小是腦老化的許多神經(jīng)元體積變小是腦老化的重要特征重要特征。也是也是App軸漿轉(zhuǎn)運(yùn)的信號。軸漿轉(zhuǎn)運(yùn)的信號。樹突萎縮樹突萎縮(wi su)，軸突回縮變厚，軸突回縮變厚，胞體樹突間出現(xiàn)空泡樣包含體胞體樹突間出現(xiàn)空泡樣包含體2.2.神經(jīng)神經(jīng)(shnjng)(shnjng)毒性作用毒性作用： 高于營養(yǎng)濃度高于營養(yǎng)濃度 晚期神經(jīng)元晚期神經(jīng)元第二十九頁，共一百二十二頁。腦老化-okA毒性作用機(jī)制：毒性作用

18、機(jī)制：抑制神經(jīng)元對葡萄糖的攝取，抑制神經(jīng)元對葡萄糖的攝取，增加谷氨酸的釋放，增加谷氨酸的釋放，胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)破壞胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)破壞(phui)、胞內(nèi)、胞內(nèi)Ca2超載，超載，影響影響M1受體后信息轉(zhuǎn)導(dǎo)，受體后信息轉(zhuǎn)導(dǎo)，細(xì)胞活性氧產(chǎn)生，細(xì)胞活性氧產(chǎn)生，對各種傷害性刺激反應(yīng)增強(qiáng)，對各種傷害性刺激反應(yīng)增強(qiáng)，神經(jīng)細(xì)胞的退行性變性可神經(jīng)細(xì)胞的退行性變性可能是新的細(xì)胞死亡形式能是新的細(xì)胞死亡形式neurodegenerasis）；如同）；如同神經(jīng)細(xì)神經(jīng)細(xì)胞凋亡。胞凋亡。第三十頁，共一百二十二頁。腦老化-okA的間接毒性的間接毒性(dxn)可經(jīng)某些離子中介：可經(jīng)某些離子中介： A Ca 2Tau蛋白蛋白磷酸化磷酸化P

19、HF(成對螺旋纖絲成對螺旋纖絲)生成生成第三十一頁，共一百二十二頁。腦老化-okA與與ADAD(血管血管(xugun)損傷和癡呆損傷和癡呆) A聚集聚集 與其他蛋白結(jié)合并激活許多蛋白質(zhì)與其他蛋白結(jié)合并激活許多蛋白質(zhì) 刺激刺激自由基產(chǎn)生自由基產(chǎn)生(chnshng)(chnshng) 或或連接死亡通路連接死亡通路 或或刺激細(xì)胞正常功能所需要的因素刺激細(xì)胞正常功能所需要的因素, ,如蛋白酶體如蛋白酶體 第三十二頁，共一百二十二頁。腦老化-ok癡呆(chdi)第三十三頁，共一百二十二頁。腦老化-ok2.神經(jīng)元纖維纏結(jié)（神經(jīng)元纖維纏結(jié)（neurifibrillary tangles,NFT） Alzhe

20、imer病病(AD)是成人癡呆癥中最常見的一種。神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的是成人癡呆癥中最常見的一種。神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的神經(jīng)元纖維纏結(jié)神經(jīng)元纖維纏結(jié)(NFT)是其特征性腦損傷之一是其特征性腦損傷之一 是神經(jīng)退行型疾是神經(jīng)退行型疾病的細(xì)胞內(nèi)標(biāo)志病的細(xì)胞內(nèi)標(biāo)志. 神經(jīng)元纖維纏結(jié)神經(jīng)元纖維纏結(jié)主要成分是主要成分是成對螺旋成對螺旋(luxun)纖絲纖絲（Paired helical filament，PHF）。）。 Tau神經(jīng)細(xì)胞的主要微管相關(guān)蛋白神經(jīng)細(xì)胞的主要微管相關(guān)蛋白 (microtubule associaed protein，MAP） 泛素泛素PHF第三十四頁，共一百二十二頁。腦老化-ok(1)Tau蛋白蛋白

21、一種分布在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的低分子量含磷糖蛋白；一種分布在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的低分子量含磷糖蛋白； Alzheimers型老年癡呆患者腦中存在大量異常修飾型老年癡呆患者腦中存在大量異常修飾Tau蛋蛋白，其對白，其對AD病理過程發(fā)生有重要作用，腦脊液中的某些病理過程發(fā)生有重要作用，腦脊液中的某些磷酸化磷酸化tau（p-tau）蛋白水平可用于）蛋白水平可用于Alzheimers病與其他病與其他癡呆的鑒別診斷。到目前為止，癡呆的鑒別診斷。到目前為止，p-tau蛋白是最佳的蛋白是最佳的Alzheimers病的檢測標(biāo)志。病的檢測標(biāo)志。 由細(xì)胞骨架功能障礙改變骨架結(jié)構(gòu)由細(xì)胞骨架功能障礙改變骨架結(jié)構(gòu), ,造成受影

22、響的基因造成受影響的基因(jyn)(jyn)產(chǎn)物堆積而引起的疾病產(chǎn)物堆積而引起的疾病- -細(xì)胞骨架病細(xì)胞骨架病. .第三十五頁，共一百二十二頁。腦老化-ok正常正常tau蛋白可分兩種蛋白可分兩種:低分子量低分子量tau蛋白蛋白(LMW-tau)： 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)(45006 000) 高分子量高分子量tau蛋蛋(HMW -tau)： 在周圍在周圍(zhuwi)神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)系統(tǒng)中(9000), 這兩種這兩種tau蛋白均由定位在蛋白均由定位在17號染色體長臂上的號染色體長臂上的 基因編碼而成基因編碼而成. 由由于轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物于轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA在轉(zhuǎn)錄后剪切修飾過程中的差異在轉(zhuǎn)錄后剪切

23、修飾過程中的差異, 可形成可形成6種異種異構(gòu)體構(gòu)體. 最小的異構(gòu)體包含最小的異構(gòu)體包含352個氨基酸個氨基酸, 最大的異構(gòu)體有最大的異構(gòu)體有 441個氨基酸個氨基酸第三十六頁，共一百二十二頁。腦老化-ok6種異構(gòu)體種異構(gòu)體第三十七頁，共一百二十二頁。腦老化-ok Tau蛋白在神經(jīng)原元胞體內(nèi)合成，經(jīng)修飾后即磷酸化后進(jìn)蛋白在神經(jīng)原元胞體內(nèi)合成，經(jīng)修飾后即磷酸化后進(jìn)入入(jnr)軸突，與微管蛋白組裝成有功能的微管。軸突，與微管蛋白組裝成有功能的微管。 Tau蛋白功能：蛋白功能： 誘導(dǎo)與促進(jìn)微管蛋白聚合成微管；誘導(dǎo)與促進(jìn)微管蛋白聚合成微管； 與新聚合的微管束縛在一起與新聚合的微管束縛在一起, 防止解聚

24、防止解聚, 維持其結(jié)構(gòu)的維持其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 參與維持細(xì)胞形態(tài)、信息傳遞、細(xì)胞分裂及運(yùn)動等重要參與維持細(xì)胞形態(tài)、信息傳遞、細(xì)胞分裂及運(yùn)動等重要生物學(xué)過程。是軸突生長發(fā)育和神經(jīng)原極性形成的不可缺生物學(xué)過程。是軸突生長發(fā)育和神經(jīng)原極性形成的不可缺少的因素少的因素。 第三十八頁，共一百二十二頁。腦老化-ok PHF以右手以右手(yushu)螺旋盤旋而成的雙螺旋絲螺旋盤旋而成的雙螺旋絲結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 直徑直徑22-24nm,每每80nm處有一狹窄區(qū)處有一狹窄區(qū),直徑直徑 10nm. PHF在電鏡下是單個螺旋絲在電鏡下是單個螺旋絲 PHF在電鏡下是纏結(jié)形式存在在電鏡下是纏結(jié)形式存在第三十九頁，共一百二

25、十二頁。腦老化-ok成對螺旋成對螺旋(luxun)纖絲纖絲（ PairedHelicalFilament,PHF)第四十頁，共一百二十二頁。腦老化-ok第四十一頁，共一百二十二頁。腦老化-okAD tau 有三個級分有三個級分:1.胞漿非異常修飾胞漿非異常修飾(xish)tau(C-tau);2.異常修飾易溶性異常修飾易溶性tau(AD-tau);對對calpain（鈣蛋白酶）（鈣蛋白酶） 抗性增加抗性增加3.異常修飾并聚集異常修飾并聚集PHF的的tau(PHF tau). PHF在電鏡下是單個螺旋絲在電鏡下是單個螺旋絲 PHF在電鏡下是纏結(jié)形式存在在電鏡下是纏結(jié)形式存在,蛋白被泛蛋白被泛素化

26、修飾素化修飾 第四十二頁，共一百二十二頁。腦老化-ok 當(dāng)當(dāng)tau蛋白發(fā)生高度磷酸化、異常糖基化、蛋白發(fā)生高度磷酸化、異常糖基化、異常糖化以及泛素蛋白化時異常糖化以及泛素蛋白化時,形成形成NFT。 tau蛋白失去對微管的穩(wěn)定作用蛋白失去對微管的穩(wěn)定作用(zuyng), 導(dǎo)致神經(jīng)導(dǎo)致神經(jīng)纖維退化纖維退化, 從而引起神經(jīng)功能失調(diào)。從而引起神經(jīng)功能失調(diào)。第四十三頁，共一百二十二頁。腦老化-ok正常正常Tau蛋白形成蛋白形成NFT與下面幾個原因密切有關(guān)：與下面幾個原因密切有關(guān)：過度過度(gud)磷酸化：磷酸化：糖化和糖基化糖化和糖基化截斷作用截斷作用 -突觸核蛋白突觸核蛋白NFT形成過程形成過程第四十

27、四頁，共一百二十二頁。腦老化-ok過度磷酸化：過度磷酸化： 正常正常tau蛋白每分子含蛋白每分子含2個磷酸基，而個磷酸基，而PHF-tau蛋白異常磷酸化蛋白異常磷酸化位位 21個。正常個。正常tau蛋白蛋白 2-3Mol磷酸磷酸/M tau，AD-tau 5-9Mol磷酸磷酸/M tau 保持保持(boch)tau蛋白磷酸化的正常范圍是需要蛋白磷酸激酶和蛋蛋白磷酸化的正常范圍是需要蛋白磷酸激酶和蛋白磷酸酯酶二組酶活性保持白磷酸酯酶二組酶活性保持(boch)相對穩(wěn)定。研究表明，相對穩(wěn)定。研究表明，磷酸酯磷酸酯酶酶活性降低可能與活性降低可能與tau蛋白過度磷酸化有關(guān)。蛋白過度磷酸化有關(guān)。 微管結(jié)構(gòu)

28、破壞微管結(jié)構(gòu)破壞,正常軸突轉(zhuǎn)運(yùn)受損引起突觸丟失正常軸突轉(zhuǎn)運(yùn)受損引起突觸丟失,神經(jīng)元神經(jīng)元功能受損功能受損,發(fā)生神經(jīng)退行型病變發(fā)生神經(jīng)退行型病變.第四十五頁，共一百二十二頁。腦老化-ok第四十六頁，共一百二十二頁。腦老化-ok tau蛋白磷酸化蛋白磷酸化： AD發(fā)生時可能有幾種發(fā)生時可能有幾種(j zhn)蛋白激酶參與蛋白激酶參與Tau蛋白的蛋白的異常過度磷酸化異常過度磷酸化 ：體外可使：體外可使tau磷酸化的有：磷酸化的有： 1.PKA : 可參與可參與tau的過度磷酸化、的過度磷酸化、PHF和和NFT的形成的形成 ； 2. CaMK可催化可催化tau蛋白蛋白262位絲氨酸發(fā)生磷酸化，但只位絲

29、氨酸發(fā)生磷酸化，但只抑制其促微管組裝活性的抑制其促微管組裝活性的40%; 3. GSK3 （糖原合酶激酶（糖原合酶激酶） 4. MAPK（絲裂原激活蛋白激酶）？（絲裂原激活蛋白激酶）？ 5. CDK5（cyclindependent kinase 5）？）？第四十七頁，共一百二十二頁。腦老化-ok成對螺旋成對螺旋(luxun)纖絲纖絲第四十八頁，共一百二十二頁。腦老化-ok異常磷酸化的異常磷酸化的tau蛋白不易被蛋白不易被CANP (鈣離鈣離子子(lz)激活中性蛋白激活中性蛋白酶酶)水解水解,去磷酸化降低去磷酸化降低tau蛋白對蛋白對CANP的抵抗性的抵抗性。 第四十九頁，共一百二十二頁。腦老

30、化-ok糖化和糖基化糖化和糖基化糖化糖化(Glycation) 是指蛋白質(zhì)分子自身的是指蛋白質(zhì)分子自身的-NH3與細(xì)胞內(nèi)糖類與細(xì)胞內(nèi)糖類(tn li)物質(zhì)的醛基，經(jīng)氧化形成物質(zhì)的醛基，經(jīng)氧化形成Shiff堿，再經(jīng)分子內(nèi)重堿，再經(jīng)分子內(nèi)重排而形成不溶性的交聯(lián)物。排而形成不溶性的交聯(lián)物。 糖基化糖基化(Glycosylation)指在特定的指在特定的糖基轉(zhuǎn)移酶糖基轉(zhuǎn)移酶作用下，糖作用下，糖基通過共價鍵與蛋白質(zhì)形成糖蛋白?；ㄟ^共價鍵與蛋白質(zhì)形成糖蛋白。 研究證明，研究證明，AD發(fā)生時發(fā)生時tau蛋白與蛋白與糖化糖化和和糖基化糖基化有關(guān)的修有關(guān)的修飾。飾。第五十頁，共一百二十二頁。腦老化-ok截斷作

31、用截斷作用(truncation) 指指tau蛋白蛋白N端或端或C端被酶切除而使分子變短的過程。端被酶切除而使分子變短的過程。截截斷后斷后 的的tau蛋白易于形成二聚體，失去與微管蛋白易于形成二聚體，失去與微管(wi un)蛋白結(jié)合的蛋白結(jié)合的能力。能力。 在實(shí)驗(yàn)性小腦顆粒細(xì)胞的凋亡過程中出現(xiàn)了在實(shí)驗(yàn)性小腦顆粒細(xì)胞的凋亡過程中出現(xiàn)了17103的可溶性、的可溶性、脫磷酸的片段，造成微管破裂、細(xì)胞凋亡，這個過程中主要由脫磷酸的片段，造成微管破裂、細(xì)胞凋亡，這個過程中主要由calpain(鈣蛋白酶鈣蛋白酶)和和caspase-3依賴的蛋白裂解引起和依賴的蛋白裂解引起和6869103的的PHF tau

32、相對增加所觸發(fā)。所以相對增加所觸發(fā)。所以tau蛋白截斷是細(xì)胞凋亡和蛋白截斷是細(xì)胞凋亡和PHF形成過程中的重要環(huán)節(jié)之一。形成過程中的重要環(huán)節(jié)之一。 第五十一頁，共一百二十二頁。腦老化-ok-突觸核蛋白突觸核蛋白( -synuclein，SNCA)： 1993年，年，Ueda等在人類阿爾茨海默病等在人類阿爾茨海默病(AD)淀粉樣斑塊中的非淀粉樣斑塊中的非AD蛋白成分中分離得到一種新的蛋白質(zhì)，并命名為非蛋白成分中分離得到一種新的蛋白質(zhì)，并命名為非 -淀粉淀粉樣蛋白組分，樣蛋白組分， 一種豐富一種豐富(fngf) 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì),在突觸尤其在突觸尤其豐富豐富(fngf),可能作為分子伴侶可能

33、作為分子伴侶,調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)PKC,PLD等等, 聚集對神聚集對神經(jīng)元有毒性，經(jīng)元有毒性， 已在已在SP中發(fā)現(xiàn)，它由中發(fā)現(xiàn)，它由140個氨基酸組成，個氨基酸組成，其中其中6195的的35個氨個氨基酸肽段可與基酸肽段可與 A結(jié)合，促進(jìn)結(jié)合，促進(jìn)A沉積沉積。這種肽段在。這種肽段在SP中的含中的含量可達(dá)量可達(dá)A的的10%。第五十二頁，共一百二十二頁。腦老化-okNFT形成過程形成過程 NFT的主要成分是成對螺旋纖絲（的主要成分是成對螺旋纖絲（PHF）。）。PHF的主的主要亞單位是過度磷酸化的要亞單位是過度磷酸化的Tau蛋白。蛋白。過度磷酸化是形成過度磷酸化是形成PHF的最起始的步驟。的最起始的步驟。過度磷

34、酸化的過度磷酸化的Tau蛋白喪失與微管蛋白組裝蛋白喪失與微管蛋白組裝(z zhun)為微管的能力為微管的能力。雖然這種。雖然這種Tau蛋白脫磷酸后仍可蛋白脫磷酸后仍可恢復(fù)結(jié)合微管蛋白功能，但卻易于聚合成恢復(fù)結(jié)合微管蛋白功能，但卻易于聚合成PHF。第五十三頁，共一百二十二頁。腦老化-ok 在過度磷酸化的基礎(chǔ)上，在過度磷酸化的基礎(chǔ)上，Tau蛋白發(fā)生糖基化和糖蛋白發(fā)生糖基化和糖基化修飾基化修飾，從而形成對酶解有抵抗，從而形成對酶解有抵抗(dkng)的交聯(lián)物。的交聯(lián)物。Tau蛋白截斷也可能與過度磷酸化關(guān)系不大。神蛋白截斷也可能與過度磷酸化關(guān)系不大。神經(jīng)元由于微管破壞，功能丟失，導(dǎo)致神經(jīng)原死亡。經(jīng)元由于

35、微管破壞，功能丟失，導(dǎo)致神經(jīng)原死亡。而而NFT仍殘留在形成的部位，成為永久性的標(biāo)記。仍殘留在形成的部位，成為永久性的標(biāo)記。第五十四頁，共一百二十二頁。腦老化-ok神經(jīng)原纖維神經(jīng)原纖維(xinwi)纏結(jié)纏結(jié)Neurifibrillary tangles(NFT) 第五十五頁，共一百二十二頁。腦老化-okNFT（神經(jīng)元纖維神經(jīng)元纖維(xinwi)纏結(jié)）纏結(jié)）第五十六頁，共一百二十二頁。腦老化-ok第五十七頁，共一百二十二頁。腦老化-ok癡呆(chdi)第五十八頁，共一百二十二頁。腦老化-ok腦老化的可能機(jī)制腦老化的可能機(jī)制（一）代謝紊亂（一）代謝紊亂 1.氧化應(yīng)激氧化應(yīng)激- -第一要素：第一要素：

36、 誘導(dǎo)神經(jīng)元死亡誘導(dǎo)神經(jīng)元死亡(swng)(swng)而致而致: :自由自由基基氧化導(dǎo)致氧化導(dǎo)致DNADNA突變、脂質(zhì)氧化等。分裂細(xì)胞不斷地更新器官突變、脂質(zhì)氧化等。分裂細(xì)胞不斷地更新器官有助于降低氧化反應(yīng)的影響，而神經(jīng)元不能分裂，氧化產(chǎn)物有助于降低氧化反應(yīng)的影響，而神經(jīng)元不能分裂，氧化產(chǎn)物不斷積累。不斷積累。 2. .蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)聚集第二要素：聚集第二要素： 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)糖化和各種原因引糖化和各種原因引起的大分子物質(zhì)的交聯(lián)蛋白聚集物的穩(wěn)定積累起的大分子物質(zhì)的交聯(lián)蛋白聚集物的穩(wěn)定積累對神經(jīng)對神經(jīng)元的進(jìn)行性刺激元的進(jìn)行性刺激, ,引起穩(wěn)定的進(jìn)行性的損傷和細(xì)胞死亡。引起穩(wěn)定的進(jìn)行性的損傷和細(xì)胞死亡

37、。 第五十九頁，共一百二十二頁。腦老化-okA、Tau蛋白蛋白(dnbi)聚集導(dǎo)致與其他蛋白聚集導(dǎo)致與其他蛋白(dnbi)結(jié)合并結(jié)合并激活許多蛋白激活許多蛋白(dnbi)質(zhì)質(zhì),進(jìn)而刺激進(jìn)而刺激自由基產(chǎn)生自由基產(chǎn)生或或連接死連接死亡通路亡通路或或刺激細(xì)胞正常功能所需要的因素刺激細(xì)胞正常功能所需要的因素,如蛋白酶體。如蛋白酶體。 3.DNA和和RNA改變改變。線粒體。線粒體DNA不穩(wěn)定，點(diǎn)突變比正不穩(wěn)定，點(diǎn)突變比正常人高，導(dǎo)致海馬區(qū)出現(xiàn)凋亡。常人高，導(dǎo)致海馬區(qū)出現(xiàn)凋亡。第六十頁，共一百二十二頁。腦老化-ok A可結(jié)合神經(jīng)元上的許多蛋白質(zhì)，有些可結(jié)合神經(jīng)元上的許多蛋白質(zhì)，有些(yuxi)蛋白質(zhì)與蛋白

38、質(zhì)與細(xì)胞死亡級聯(lián)反應(yīng)連接，如細(xì)胞死亡級聯(lián)反應(yīng)連接，如p75NGFR、RAGE受體、受體、型清除受體等。型清除受體等。 A與與 p75NGFR的結(jié)合刺激的結(jié)合刺激JNK介導(dǎo)的細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)和介導(dǎo)的細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)和Caspase9介導(dǎo)的凋亡反應(yīng)。介導(dǎo)的凋亡反應(yīng)。 RAGE受體受體( 高級糖化終末產(chǎn)物受體高級糖化終末產(chǎn)物受體)清除已被非酶催化的糖基清除已被非酶催化的糖基化反應(yīng)的蛋白質(zhì)（非酶催化的糖基化反應(yīng)發(fā)生在自由基和化反應(yīng)的蛋白質(zhì)（非酶催化的糖基化反應(yīng)發(fā)生在自由基和蛋白質(zhì)間的共價反應(yīng)）。尤其小膠質(zhì)細(xì)胞攝取蛋白質(zhì)間的共價反應(yīng)）。尤其小膠質(zhì)細(xì)胞攝取A作用比神作用比神經(jīng)元更強(qiáng)。經(jīng)元更強(qiáng)。第六十一頁，共一百二

39、十二頁。腦老化-ok 高級糖化終末產(chǎn)物受體高級糖化終末產(chǎn)物受體-清除已被非酶催化清除已被非酶催化(cu hu)的糖基化反應(yīng)的蛋白質(zhì)的糖基化反應(yīng)的蛋白質(zhì)NMDA receptor：N甲基甲基D天冬氨酸受體天冬氨酸受體第六十二頁，共一百二十二頁。腦老化-ok2O2+2H+SODH2O2+O2H2O+O2過氧化氫過氧化氫(uynhuqn)酶酶SOD：超氧化物：超氧化物(choynhuw)歧化酶歧化酶(superoxidedismutase)消除消除(xioch)自由基自由基：第六十三頁，共一百二十二頁。腦老化-ok 谷胱甘肽過谷胱甘肽過氧化物氧化物(u yn hu w)酶酶 H2O2(ROOH)H2

40、O(ROH+H2O)2GSHGSSGNADP+NADPH+H+ 谷胱甘肽谷胱甘肽還原酶還原酶 含硒的谷胱甘肽過氧化物含硒的谷胱甘肽過氧化物(u yn hu w)(u yn hu w)酶酶 谷胱甘肽過氧化物谷胱甘肽過氧化物(u yn hu w)酶酶(glutathione peroxidase)谷胱甘肽還原酶谷胱甘肽還原酶(glutathione reductase)第六十四頁，共一百二十二頁。腦老化-ok（二）代謝二）代謝(dixi)(dixi)產(chǎn)物清除障礙產(chǎn)物清除障礙1.1.少量少量NFT與泛素結(jié)合：與泛素結(jié)合：AD病人病人PHFTau增加幾百增加幾百倍，泛素亦增加，但它們成為倍，泛素亦增加

41、，但它們成為NET 的成分，的成分，NFT對對酶降解抵抗不能清除酶降解抵抗不能清除。2. 2巨球蛋白（巨球蛋白（ 2 M）：可與）：可與A結(jié)合而不形成沉淀或纖結(jié)合而不形成沉淀或纖絲。絲。 2 M與受體結(jié)合后，可將與與受體結(jié)合后，可將與 2 M結(jié)合的結(jié)合的A內(nèi)化內(nèi)化而降解。而降解。3.神經(jīng)存活因子活性降低：神經(jīng)營養(yǎng)因子、神經(jīng)生長因子等活神經(jīng)存活因子活性降低：神經(jīng)營養(yǎng)因子、神經(jīng)生長因子等活性降低。性降低。第六十五頁，共一百二十二頁。腦老化-ok第六十六頁，共一百二十二頁。腦老化-ok第六十七頁，共一百二十二頁。腦老化-okNeuronal Wnt /-catenin 信號信號(xnho)途徑途徑

42、與與AD的發(fā)生的發(fā)生第六十八頁，共一百二十二頁。腦老化-ok 1982年在小鼠乳腺癌發(fā)現(xiàn)了年在小鼠乳腺癌發(fā)現(xiàn)了Wnt基因，由于此基因激活基因，由于此基因激活小鼠乳腺癌相關(guān)基因的插入（小鼠乳腺癌相關(guān)基因的插入（insertion），最初命名為），最初命名為Intl癌基因癌基因。后發(fā)現(xiàn)該基因在小鼠的正常胚胎的發(fā)育中起后發(fā)現(xiàn)該基因在小鼠的正常胚胎的發(fā)育中起重要作用，相當(dāng)果蠅的無翅重要作用，相當(dāng)果蠅的無翅(Wingless）基因，其編碼的蛋）基因，其編碼的蛋白在細(xì)胞間傳遞生長和發(fā)育信息，可控制胚胎軸向的正常白在細(xì)胞間傳遞生長和發(fā)育信息，可控制胚胎軸向的正常發(fā)育。將發(fā)育。將Wingless與與Intl結(jié)

43、合稱為結(jié)合稱為(chn wi)Wnt基因基因。人的。人的Wnt基因位于基因位于12q13。第六十九頁，共一百二十二頁。腦老化-ok Neuronal Wnt /-catenin (-鏈蛋白鏈蛋白) 信號途徑信號途徑 Wnt 信號途徑信號途徑在細(xì)胞黏附在細(xì)胞黏附,細(xì)胞分化等方面起重要作用細(xì)胞分化等方面起重要作用(zuyng),參與胚胎發(fā)育參與胚胎發(fā)育,細(xì)胞生長調(diào)節(jié)等過程細(xì)胞生長調(diào)節(jié)等過程.第七十頁，共一百二十二頁。腦老化-ok1. Wnt 信號與器官發(fā)生信號與器官發(fā)生：參與海馬回、中腦、：參與海馬回、中腦、大腦的發(fā)育、生長錐的重建、肢體大腦的發(fā)育、生長錐的重建、肢體(zht)起始、起始、頂端外胚

44、層建立等；頂端外胚層建立等； 2. Wnt 信號與細(xì)胞特化和干細(xì)胞：信號與細(xì)胞特化和干細(xì)胞：皮膚干細(xì)胞、皮膚干細(xì)胞、腸細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、造血細(xì)胞的分化；腸細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、造血細(xì)胞的分化； 3. Wnt 信號與腫瘤發(fā)生：乳腺癌、結(jié)腸癌、黑信號與腫瘤發(fā)生：乳腺癌、結(jié)腸癌、黑色素瘤、原發(fā)肝癌等。色素瘤、原發(fā)肝癌等。第七十一頁，共一百二十二頁。腦老化-okWnt有四個分支有四個分支:1.典型典型Wnt/ -catenin 信號通路信號通路;2.平面細(xì)胞平面細(xì)胞(xbo)極性通路；極性通路；3.Wnt/Ca 2+通路：激活通路：激活PLC、PKC；4.調(diào)節(jié)紡錘體方向和非對稱細(xì)胞分裂的胞內(nèi)通路調(diào)節(jié)紡錘體方向

45、和非對稱細(xì)胞分裂的胞內(nèi)通路第七十二頁，共一百二十二頁。腦老化-okWnt/-catenin 信號途徑的主要成分：信號途徑的主要成分： 1.Wnt被稱為被稱為形態(tài)發(fā)生素形態(tài)發(fā)生素（morphogen）,細(xì)胞外因子細(xì)胞外因子是胚是胚胎發(fā)育過程中調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、移動和分化的胎發(fā)育過程中調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、移動和分化的旁分泌性旁分泌性糖糖蛋白，蛋白， Wnts通路的許多通路的許多(xdu)組分在腫瘤形成中也起作用組分在腫瘤形成中也起作用.2.跨膜受體跨膜受體Frizzled，F(xiàn)zd：卷曲蛋白：卷曲蛋白，為為7次跨膜蛋白，次跨膜蛋白，結(jié)構(gòu)類似于結(jié)構(gòu)類似于G蛋白偶聯(lián)型受體蛋白偶聯(lián)型受體 3.輔助受體輔助受體-LR

46、P5/6 （低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白（低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白-5和和-6，），） 第七十三頁，共一百二十二頁。腦老化-ok4.蓬亂蛋白蓬亂蛋白（Dishevelled，Dsh/Dvl），），Dsh能切能切斷斷-catenin的降解途徑的降解途徑5.軸蛋白（軸蛋白（Axin）：是一種支架）：是一種支架(zhji)蛋白，具有多個與其蛋白，具有多個與其它蛋白作用的位點(diǎn)，能將它蛋白作用的位點(diǎn)，能將APC、GSK-3、-catenin、CK1結(jié)合在一起。因此屬于結(jié)合在一起。因此屬于Wnt途徑的正調(diào)控因子途徑的正調(diào)控因子（conductin）。）。6. APC：是一種：是一種抑癌基因抑癌基因，其突變引起

47、良性腫瘤，其突變引起良性腫瘤結(jié)腸腺結(jié)腸腺瘤樣息肉（瘤樣息肉（adenomatous polyposis coli），），APC蛋白的作用蛋白的作用是增強(qiáng)降解復(fù)合體與是增強(qiáng)降解復(fù)合體與-catenin的親和力。的親和力。第七十四頁，共一百二十二頁。腦老化-ok7. GSK-3(糖原合酶激酶，糖原合酶激酶，glycogen synthase kinase-3) 是一種蛋白激酶，在沒有是一種蛋白激酶，在沒有Wnt信號時，信號時，GSK-3能將磷酸能將磷酸基團(tuán)加到基團(tuán)加到-catenin氨基端的絲氨酸氨基端的絲氨酸/ 蘇氨酸殘基上，磷酸化的蘇氨酸殘基上，磷酸化的-catenin再結(jié)合到再結(jié)合到-TRC

48、P蛋白上，蛋白上，受泛受泛素的共價修飾，被蛋白酶素的共價修飾，被蛋白酶體體(proteasome）降解）降解(jin ji)。8.-catenin (-鏈蛋白）是一種多功能的蛋白質(zhì)，在細(xì)胞連接鏈蛋白）是一種多功能的蛋白質(zhì)，在細(xì)胞連接處將處將鈣粘蛋白鈣粘蛋白與與細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架連接起來，參與形成粘合帶，連接起來，參與形成粘合帶，穩(wěn)定細(xì)胞黏附功能；而游離的穩(wěn)定細(xì)胞黏附功能；而游離的-catenin可進(jìn)入細(xì)胞核，可進(jìn)入細(xì)胞核，調(diào)節(jié)基因表達(dá)調(diào)節(jié)基因表達(dá). 第七十五頁，共一百二十二頁。腦老化-ok9. TCF- T細(xì)胞因子細(xì)胞因子10.LEF(lymophoid enhancer factor)-淋巴細(xì)

49、胞增強(qiáng)因淋巴細(xì)胞增強(qiáng)因子子(ynz)11. CK1：酪蛋白激酶（：酪蛋白激酶（casein kinase 1），能將），能將-catenin的的Ser45磷酸化，隨后磷酸化，隨后GSK-3將將-catenin的的Thr41、Ser37、Ser33磷酸化磷酸化 第七十六頁，共一百二十二頁。腦老化-okactin胞膜中胞膜中-cat大部分與胞膜上大部分與胞膜上鈣黏鈣黏蛋白蛋白(dnbi)（cadherin）的胞）的胞內(nèi)段及胞內(nèi)的內(nèi)段及胞內(nèi)的-cat結(jié)合結(jié)合，使之，使之附著于細(xì)胞骨架蛋白附著于細(xì)胞骨架蛋白肌動蛋白肌動蛋白（actin）上，介導(dǎo)上，介導(dǎo)同型胞間黏附。同型胞間黏附。第七十七頁，共一百二十

50、二頁。腦老化-ok Catenin細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)膜: 介導(dǎo)介導(dǎo)鈣粘著蛋白鈣粘著蛋白與微絲骨架連接與微絲骨架連接(linji)-同型胞間同型胞間 黏附黏附；細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì): 已可溶性分子已可溶性分子(fnz)自由存在自由存在核內(nèi)核內(nèi): 與與TCF (T細(xì)胞因子細(xì)胞因子),LEF( (淋巴細(xì)胞增強(qiáng)淋巴細(xì)胞增強(qiáng)(zngqing)(zngqing)因子因子) 等等 轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合三種三種-catenin-Catenin-Catenin-Catenin第七十八頁，共一百二十二頁。腦老化-okactin胞膜中胞膜中-cat大部分與胞膜上大部分與胞膜上鈣黏鈣黏蛋白蛋白（cadherin）的胞內(nèi)段及胞

51、）的胞內(nèi)段及胞內(nèi)的內(nèi)的-cat結(jié)合結(jié)合，使之附著，使之附著(fzhu)于細(xì)胞骨架蛋白于細(xì)胞骨架蛋白肌動蛋白肌動蛋白（actin）上，介導(dǎo)上，介導(dǎo)同型胞間黏附。同型胞間黏附。第七十九頁，共一百二十二頁。腦老化-ok-cat磷酸化增加與泛素結(jié)合降解，胞質(zhì)內(nèi)含量(hnling)減少第八十頁，共一百二十二頁。腦老化-ok-cat是是Wnt通路的關(guān)鍵成分。通路的關(guān)鍵成分。 1. 正常正常(zhngchng)無無Wnt信號時，胞膜中信號時，胞膜中-cat大部分與胞大部分與胞膜上膜上鈣黏蛋白鈣黏蛋白（cadherin）的胞內(nèi)段及胞內(nèi)的）的胞內(nèi)段及胞內(nèi)的-cat結(jié)合結(jié)合，使之附著于細(xì)胞骨架蛋白使之附著于細(xì)胞骨

52、架蛋白肌動蛋白（肌動蛋白（actin）上，介導(dǎo)上，介導(dǎo)同同型胞間黏附型胞間黏附； 2.少部分與胞質(zhì)內(nèi)少部分與胞質(zhì)內(nèi)APC蛋白、蛋白、GSK-3、軸蛋白（、軸蛋白（axin）等）等結(jié)合成多蛋白復(fù)合體，參與結(jié)合成多蛋白復(fù)合體，參與Wnt信號通路調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖。信號通路調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖。第八十一頁，共一百二十二頁。腦老化-okFzd受體受體活化活化(huhu)Dsh/Dvl蛋白蛋白GSK-3活性活性 -catenin磷酸磷酸(lnsun)化化Wnt 信號信號(xnho)存在存在第八十二頁，共一百二十二頁。腦老化-ok胞質(zhì)胞質(zhì)-catenin含量含量(hnling)升高升高-catenin積累積累(jli)

53、進(jìn)入核內(nèi)進(jìn)入核內(nèi)與與TCF,LEF等等轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子(ynz)結(jié)合結(jié)合靶基因表達(dá)靶基因表達(dá)細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖 細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡第八十三頁，共一百二十二頁。腦老化-okWnt信號信號(xnho)減弱減弱GSK-3 活性活性胞質(zhì)胞質(zhì)-catenin磷酸化磷酸化Tau蛋白蛋白(dnbi)磷酸磷酸化化泛素化降解泛素化降解(jin ji)胞質(zhì)胞質(zhì)-catenin含量含量A 阻斷阻斷Wnt-靶基因表達(dá)靶基因表達(dá)神經(jīng)元死亡神經(jīng)元死亡第八十四頁，共一百二十二頁。腦老化-ok Wnt信號信號正常正常(zhngchng)， GSK-3 活性降低活性降低： 胞質(zhì)胞質(zhì)-catenin含量升高含量升高 ，促進(jìn)增殖，促進(jìn)

54、增殖 Tau蛋白磷酸化減少，蛋白磷酸化減少， A 生成減少生成減少Wnt信號信號減弱減弱 ，GSK-3 活性升高活性升高(shno) 胞質(zhì)胞質(zhì)-catenin含量下降含量下降，促進(jìn)凋亡，促進(jìn)凋亡 Tau蛋白磷酸化增強(qiáng)，蛋白磷酸化增強(qiáng)，A 生成增加，生成增加，抑制抑制(yzh)AD發(fā)生發(fā)生促進(jìn)促進(jìn)AD發(fā)生發(fā)生第八十五頁，共一百二十二頁。腦老化-okNeuronal Wnt /-catenin信號途徑信號途徑 及對抗及對抗A 毒性的毒性的神經(jīng)保護(hù)神經(jīng)保護(hù)(boh)因素因素第八十六頁，共一百二十二頁。腦老化-ok AD時，時，Wnt信號減弱信號減弱, GSK-3 活性增加活性增加,導(dǎo)致神導(dǎo)致神經(jīng)經(jīng)(

55、shnjng)退行性病變退行性病變,神經(jīng)元死亡神經(jīng)元死亡. 1. Li+ GSK-3 的抑制劑的抑制劑 作為神經(jīng)保護(hù)劑通過作為神經(jīng)保護(hù)劑通過Wnt /-catenin信號途徑信號途徑 對抗對抗Tau蛋白的磷酸化蛋白的磷酸化,抑制抑制胞質(zhì)胞質(zhì)-catenin磷酸磷酸化，防止過渡降解化，防止過渡降解及抗凋亡及抗凋亡,穩(wěn)定微管系統(tǒng)。穩(wěn)定微管系統(tǒng)。 鋰鹽激活鋰鹽激活Wnt信號信號,可能用于可能用于AD的長期治療的長期治療. 第八十七頁，共一百二十二頁。腦老化-ok正常時正常時-catenin主要存在于胞質(zhì)主要存在于胞質(zhì),核里少核里少;A 增加后增加后,胞質(zhì)的胞質(zhì)的-catenin明顯明顯(mngxin

56、)減少減少; 加入加入Li+ 和和AchE(膽堿酯酶膽堿酯酶)后后,胞漿胞漿-catenin明顯明顯增加，增加， -catenin進(jìn)入核進(jìn)入核激活激活Wnt信號通路信號通路,抗抗凋亡凋亡.第八十八頁，共一百二十二頁。腦老化-ok第八十九頁，共一百二十二頁。腦老化-okcA+AchEA+AchE +Li-CatFig. 4 A 、A-AchE和Li影響(yngxing)胞質(zhì) catenin含量A.immunofluoresenceB.Immunoblot of -catenin-第九十頁，共一百二十二頁。腦老化-okFig. 4. Amyloid and amyloidAChE complexe

57、s destabilized cytosolic -catenin. Seven-day-old cultured rat hippocampal neurons (95% pure neurons) weretreated with amyloid or amyloidAChE complexes (5 M) in the absence or presence of 100 M lithium chloride. (A) -catenin immunofluoresence ofuntreated neurons (top panel) or neurons treated with am

58、yloidAChE complexes in the absence (middle panel) or presence of lithium (bottom panel). (B)Immunoblot of -catenin in nuclear and cytosolic fractions. The neurons were treated with amyloid or amyloidAChE complexes in the absence or presence of lithium and both cytosolic and nuclear -catenin were ana

59、lyzed by Western blot. The signal was quantified by densitometry and the values were expressed with respect to untreated cells.第九十一頁，共一百二十二頁。腦老化-ok2. PPARs(過氧化物酶體增殖激活受體過氧化物酶體增殖激活受體-類固醇受體類固醇受體) 是調(diào)節(jié)是調(diào)節(jié)(tioji)脂肪分化的重要調(diào)節(jié)脂肪分化的重要調(diào)節(jié)(tioji)物物,其通過其通過Wnt/-Catenin 途徑發(fā)揮保護(hù)作用途徑發(fā)揮保護(hù)作用. TGZ（Troglitazone）-PPARs的激活劑的激

60、活劑對凋亡刺激有調(diào)節(jié)對凋亡刺激有調(diào)節(jié)作用作用,有神經(jīng)保護(hù)作用有神經(jīng)保護(hù)作用. TGZ可使胞漿的可使胞漿的-catenin增加增加,減少減少A引起的神經(jīng)毒性，引起的神經(jīng)毒性，促促進(jìn)神經(jīng)末梢分化。使胞漿進(jìn)神經(jīng)末梢分化。使胞漿-cat增加，使神經(jīng)元存活能力加強(qiáng)。增加，使神經(jīng)元存活能力加強(qiáng)。第九十二頁，共一百二十二頁。腦老化-okTGZ為為PPARs的激活劑的激活劑；GW9662 PPARs的抑制劑的抑制劑Fig. 6. PPARs的激活劑的激活劑-TGZ增加增加胞質(zhì)胞質(zhì)-cat ，保護(hù)細(xì)胞，保護(hù)細(xì)胞(xbo)對抗對抗A Confocalimmunofluoresence analysis ,West