活性氧调节D421位点tau切割在三转基因阿尔茨海默病小鼠模型发病机制中的作用

活性氧与阿尔茨海默病（AD）的发生关系密切，其详细的作用环节却尚不清楚。我们前期的研究发现，活性氧水平升高促进小鼠脑内D421位点tau切割，抗氧化剂PBN则可以阻断这一作用；进一步研究发现，活性氧可能通过激活AD转基因小鼠脑内的caspase-6，而不是原来认为的caspase-3，催化D421位点tau切割。综合分析国内外相关研究，我们的假说认为：活性氧通过激活AD转基因小鼠脑内caspase-6切割tau蛋白参与AD的发病机制。为此，本项目将以caspase-6催化D421位点tau切割为核心，以tauP301L和APP/PS1/tauP301L转基因小鼠为主要研究对象，围绕活性氧水平升高及抗氧化剂对caspase-6催化D421位点tau切割的影响及其相关的NFTs形成、神经元丢失及记忆障碍等的改变展开研究。这一假说的证实将有望为AD提供新的药物治疗靶标。

在本项目的资助下，我们成功构建了新型的快速老化AD转基因动物模型，并在此基础上对它们进行了行为学及病理学的检测。实验结果显示AD动物模型自主活动能力提高，焦虑程度有所改变。相比正常小鼠，AD动物模型脑内更早及更多的出现Aβ沉积及tau神经纤维缠结，进而影响了学习及记忆能力。利用我们构建的AD动物模型检测过氧化氢水平，结果显示SAMP8小鼠内嗅皮层和海马部分过氧化氢水平显著高于其他野生型小鼠。微量丙二醛（MDA）测定结果显示SAMP8 APP/PS1小鼠MDA含量高于其他野生型小鼠，SAMP8野生型小鼠前皮层、运动皮层，内嗅皮层，丘脑及下丘脑部分MDA含量较高。SAMP8背景小鼠大脑皮层及海马组织清除超氧阴离子自由基活性低于C57小鼠，SAM P8背景tauP301L转基因小鼠大脑皮层及海马组织清除超氧阴离子自由基能力明显减退。总抗氧化能力（T-AOC）测定结果发现SAMP8小鼠丘脑及下丘脑部分的总抗氧化能力比较强；总体上来说，C57野生型小鼠的脑组织总抗氧化能力优于SAMP8小鼠。总而言之，SAMP8小鼠脑内的氧化应激指标都高于正常小鼠，显示SAMP8小鼠处在一个高氧化应激水平。进一步的免疫印迹及免疫荧光实验结果也显示AD模型小鼠脑内的caspase-6，tau ser404及tau 蛋白于D421位点的切割水平也明显高于正常小鼠。综上所述，AD动物脑内的氧化应激水平的提高也伴随着caspase-6及tau D421位点切割的升高，提示氧化应激可能影响了caspase-6的表达，进而影响了tau蛋白于D421位点的切割。