论文摘要
背景：脑红蛋白（Neuroglobin, Ngb）是2000年由德国学者T. Burmester等发现的血红素携氧呼吸蛋白家族新成员,该发现打破了携氧蛋白只存在于血液和肌肉中的传统概念。由于Ngb主要分布在中枢（包括皮质,海马,丘脑,下丘脑等）和外周神经系统（脊髓,视网膜）,故命名为脑红蛋白。阿尔茨海默病（Alzheimer disease,AD）是一种与年龄相关的神经退行性疾病,在老龄化社会中AD带来严重的社会和家庭负担。AD的特征性脑病变分别是以β-淀粉肽（p-amyloid, Aβ）沉积形成的老年斑和过度磷酸化的Tau蛋白形成的神经原纤维缠结（Neurofibrillary tangle, NFT）。最近国外的研究报道,Ngb可保护神经元免于Aβ的损伤作用。然而,Ngb是否影响Tau蛋白磷酸化尚未见报道。目的：探讨Ngb是否与Tau蛋白磷酸化水平相关,过表达Ngb是否能够减轻Tau蛋白磷酸化并阐述其机制。方法：本实验采用免疫印迹（Western blotting）技术和免疫荧光双标技术检测AD样转基因鼠脑中Ngb表达水平和Tau蛋白磷酸化水平以及它们的共定位。在细胞水平利用质粒转染技术在HEK293/Tau细胞中过表达Ngb,然后免疫印迹和免疫荧光双标检测Tau蛋白磷酸化水平以及与Tau蛋白磷酸化水平的相关磷酸激酶活性。结果：在本研究中,我们发现Ngb表达水平在Tg2576（一种国际公认的过表达突变淀粉样蛋白前体的AD模型小鼠）和TgMAPt小鼠（一种表达人源性Tau蛋白模型小鼠）中显著下降,且Ngb的表达水平与Tau蛋白磷酸化程度呈负相关。在药物激活和质粒转染过表达糖原合酶激酶3p（GSK-3β）,一种重要的Tau蛋白激酶,诱导Tau蛋白过度磷酸化的细胞模型中,过表达Ngb在多个AD相关磷酸化位点减轻了Tau蛋白过度磷酸化。Ngb通过激活蛋白激酶B（protein kinase B, or Akt）而达到对GSK-3p的抑制,从而减轻Tau蛋白磷酸化。同时,抑制Akt可逆转Ngb对Tau蛋白的去磷酸化作用。结论：本研究结果表明,Ngb可通过激活Akt信号途径减轻Tau蛋白过度磷酸化,提示Ngb可能作为一种新的AD药物研发靶点。