Tau蛋白过度磷酸化在神经元重新进入细胞周期中的作用

神经元重新进入细胞周期是阿尔茨海默病(AD)主要神经病理学特征之一，但其发生机制尚未阐明。神经原纤维缠结(NFTs)的主要成分为过度磷酸化蛋白tau，含有NFTs的神经元存在细胞周期的重新进入，CyclinD1伴随tau过度磷酸化及NFTs的形成而出现。基于最新研究进展及申请者的前期工作，设想tau过度磷酸化可能通过影响β-catenin、14-3-3和细胞周期调控因子而在AD神经元重新进入细胞周期中起关键作用。本项目拟(1)在不同细胞和动物整体水平研究过度磷酸化tau与神经细胞重新进入细胞周期的关系；(2)采用功能缺失基因转染、siRNA、荧光共振能量转移(FRET)和免疫共沉淀等技术探讨β-catenin、14-3-3和细胞周期调控因子在tau过度磷酸化使神经细胞重新进入细胞周期中的作用及机制。该研究将为AD神经元重新进入细胞周期的分子机制提供新资料，并为其药物开发提供新靶点。

神经元重新进入细胞周期是阿尔茨海默病主要神经病理学特征之一，但其发生机制尚未阐明。神经原纤维缠结(NFTs)的主要成分为过度磷酸化蛋白tau，含有NFTs 的神经元存在细胞周期的重新进入。本项目在不同细胞（HEK293/tau和原代海马神经元）和大鼠整体水平研究发现tau蛋白过度磷酸化促进细胞重新进入细胞周期，tau蛋白过度磷酸化的同时细胞周期蛋白cyclin D1和cyclin B1的水平均升高，过度磷酸化的tau蛋白与细胞周期蛋白cyclin D1和cyclin B1均存在共定位，过表达beta-catenin上调beta-catenin靶基因cyclinD1的表达促进细胞重新进入细胞周期，利用siRNA降低beta-catenin水平下调beta-catenin靶基因cyclinD1的表达能够显著抑制tau蛋白过度磷酸化促进的细胞重新进入细胞周期；在大鼠整体水平发现tau蛋白过度磷酸化的同时Cdc25和Cdc2的活性显著增高，采用免疫共沉淀和特异性洗脱技术发现tau蛋白过度磷酸化促进了14-3-3蛋白与tau蛋白的结合，竞争性的降低了14-3-3蛋白与Cdc25蛋白的结合，过表达14-3-3蛋白则可显著降低Cdc25和Cdc2的活性。本项目的研究表明tau蛋白过度磷酸化促进神经元重新进入细胞周期，其机制涉及beta-catenin、14-3-3和细胞周期调控因子cyclin D1、Cdc25和Cdc2。