下调I2PP2A对Tg2576转基因小鼠学习和记忆的影响及机制研究

论文摘要

阿尔茨海默病（Alzheimers Disease，AD）是最常见的神经退行性疾病之一，神经原纤维缠结和老年斑是其主要的病理学特征性改变。神经原纤维缠结的含量与AD的痴呆程度成正相关，而过度磷酸化的tau蛋白是神经原纤维缠结的主要成分。大量研究表明蛋白激酶活性上调和／或磷酸酯酶活性下调是导致tau蛋白异常过度磷酸化的直接原因，其中最主要的是激酶GSK-3β和磷酸酯酶PP2A。I2PP2A是PP2A的胞内特异性抑制蛋白之一，在AD脑内发生神经元纤维病变的区域选择性上调，并且移位I2PP2A与PP2A及tau蛋白早中期神经原纤维磷酸化改变的定位相同，这些都说明I2PP2A和AD之间存在内在的联系。这提示可通过下调I2PP2A提高PP2A的活性，阻止tau蛋白发生过度磷酸化或使过度磷酸化的tau蛋白去磷酸化达到治疗AD的目的。然而I2PP2A在AD中的作用目前仍不明确。目的：在AD模型（HEK293／tau细胞和Tg2576 APP转基因小鼠）探讨下调I2PP2A对小鼠学习记忆的改善作用及其机制。方法：构建特异性针对I2PP2A基因序列的RNA干扰质粒pSUPER（pSUP）、pSUPER-siCon（pSUP-siC）、pSUPER-siI2PP2A(pSUP-siI2PP2A)和慢病毒载体Lenti-NC、Lenti-siI2PP2A。在整体水平采用脑立体定位技术，在Tg2576转基因小鼠的左侧海马和右侧皮质分别注射2μl的Lenti-NC或Lenti-siI2PP2A，在细胞水平用LipofectamineTM2000在HEK293／tau细胞转染pSUPER（pSUP）、pSUPER-siCon（pSUP-siC）和pSUPER-siI2PP2A(pSUP-siI2PP2A)。分别进行水迷宫和电跳台、免疫印迹、免疫组织化学和免疫荧光、实时定量逆转录聚合酶链反应、激酶和酯酶的活性测定、免疫沉淀、来检测下调I2PP2A对小鼠学习记忆障碍和tau蛋白过度磷酸化的作用及其机制。结果：（1）在AD模型HEK293／tau细胞和Tg2576转基因小鼠中，siRNA I2PP2A有效地降低了I2PP2A的表达；（2）在转基因小鼠siRNA I2PP2A有效地逆转了tau的异常磷酸化和学习记忆障碍；（3）下调I2PP2A可使GSK-3β活性降低、PP2A活性升高；（4）下调I2PP2A通过PKA而不是Akt使GSK-3βS9位点磷酸化水平升高；（5）siRNA I2PP2A通过减少I2PP2A与PP2AC的结合水平而激活PP2A。由此得出以下结论：下调I2PP2A不仅可激活PP2A而且还抑制GSK-3β的活性，从而有效逆转tau的过度磷酸化和改善AD模型鼠记忆行为障碍，所以I2PP2A可作为治疗AD的潜在靶点。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 创新点
• 参考文献
• 综述
• 致谢
• 附录1
• 附录2 攻读学位期间发表论文
• 附录3 攻读学位期间获奖及参加国际学术会议情况