补体C1q在Tau+/C1q-/- 小鼠模型中影响Tau蛋白磷酸化及其分子机制的研究
结题报告
批准号:
81401059
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
28.0 万元
负责人:
孙启英
依托单位:
学科分类:
H0912.神经退行性变及相关疾病
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
焦彬、张海南、李凯、刘瑞琪、刘振华、杨楠楠、魏阳
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中文摘要
阿尔茨海默病 (Alzheimer’s disease,AD) 患者脑内神经原纤维缠结的主要成分是异常过度磷酸化的Tau蛋白。前期工作中我们在AD患者脑组织内发现C1q蛋白与神经原纤维缠结存在着共定位,在体外实验中进一步证实过表达C1q可以显著增加SH-SY5Y细胞内Tau蛋白的磷酸化水平。因此我们推测:C1q蛋白很可能通过一系列级联反应而促进神经元内Tau蛋白的过度磷酸化,增加神经原纤维缠结的形成数量,进而在AD的发病中起重要作用。本研究拟在前期工作基础上建立敲除c1q基因的Tau转基因小鼠模型(Tau+/C1q-/-),从分子水平、整体水平探讨C1q蛋白对Tau蛋白磷酸化、神经胶质细胞增生及神经元突触丢失的影响,明确C1q蛋白表达缺失对MAPT基因P301S突变 (Tau+) 转基因小鼠学习与记忆能力、运动能力等行为学的影响,并探索C1q蛋白影响Tau蛋白磷酸化及一系列改变的分子机制。
英文摘要
The neurofibrillary tangles in AD brain are comprised of abnormally hyperphosphorylated tau. In our previous study, we revealed a high degree of co-localization of neurofibrillary tangles with C1q and its downstream components in AD brain. We also showed that overexpression of C1q in SH-SY5Y cells significantly increased tau phosphorylation in vitro. Our hypothesis is that C1q promotes hyperphosphorylation of Tau in neurons through a series of cascades and increases the number of neurofibrillary tangles, and thereby plays an important role in the pathogenesis of AD. Based on these results, we will generate a genetic deficiency of C1q in Tau transgenic mouse model(Tau+/C1q-/-). Then we are going to explore c1q’s effects on Tau phosphorylation, glial cell activation and synapse loss in vivo, and investigate whether genetic deletion of C1q could affect behavioral deficits such as learning and memory abilities and motor skills in Tau+ mice. Furthermore, we will try to identify the molecular mechanisms of C1q’s effect on Tau protein phosphorylation and a series of changes.
本课题成功构建了Tau+/c1q-/- 小鼠模型,并利用该小鼠模型,探讨c1q敲除对Tau+/c1q-/- 小鼠脑内Tau 蛋白磷酸化的影响。结果表明c1q敲除后6月龄及10月龄Tau+/c1q-/- 小鼠大脑皮层Tau 蛋白的磷酸化水平较对照组Tau+转基因小鼠明显降低。同时,课题组采用免疫印迹和免疫组化的方法主要从小鼠脑内神经原纤维缠结(NFT)数量、神经胶质细胞增生程度、海马组织突触蛋白表达的变化等三个方面,探讨c1q敲除后Tau+/c1q-/- 小鼠神经病理学特征的变化。结果显示c1q敲除后相对于对照组Tau+转基因小鼠,Tau+/c1q-/- 小鼠脑内神经原纤维缠结(NFT)数量、神经胶质细胞增生程度、海马组织突触蛋白的丢失等三方面均明显减少或程度减轻,从神经病理学上证实c1q敲除可以保护Tau+/c1q-/- 小鼠的神经退行性变。同时,课题组采用Barnes迷宫及旋转杆实验两种行为学检测方法评价Tau+/c1q-/- 小鼠的学习与记忆能力及运动能力,从行为学上证实c1q敲除可以改善Tau+/c1q-/- 小鼠的学习与记忆能力,而对小鼠的运动能力无明显改善。课题组进一步探讨c1q影响Tau 蛋白磷酸化的可能分子机制。采用免疫印迹的方法检测Tau+/c1q-/- 小鼠及对照组小鼠大脑皮层ERK1/2、P38、JNK、CDK5、GSK-3β、CaMKⅡ、PKA、PKC、GSK-3α、CREB等蛋白激酶及其磷酸化形式的表达;采用酶联免疫吸附实验的方法检测Tau+/c1q-/- 小鼠及对照组小鼠大脑皮层PKA活性、cAMP水平。结果显示,与 Tau+转基因小鼠相比较,Tau+/c1q-/- 小鼠大脑皮层CDK5、ERK、p38、JNK、PKC、CaMKⅡ等激酶的磷酸化形式表达量无明显变化,而GSK3β、PKA等激酶的磷酸化形式明显减低;通过ELISA的方法我们发现相对于Tau+转基因小鼠,Tau+/c1q-/- 小鼠PKA激酶活性及cAMP水平均显著降低,提示cAMP-PKA通路在c1q影响Tau 蛋白磷酸化的分子机制中起着重要作用。总之,本课题系统地研究了c1q 蛋白对 Tau 蛋白磷酸化的影响及其可能的分子机制,研究结论将为AD防治药物的开发提供重要的理论依据,可能成为AD未来的潜在治疗靶点。
期刊论文列表
专著列表
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专利列表
DOI:--
发表时间:2017
期刊:中华医学遗传学杂志
影响因子:--
作者:孙启英;李雯雯;周亚芳;易芳;王建锋;胡雅岑;姚凌雁;周琳;许宏伟
通讯作者:许宏伟
Alzheimer's Disease: From Genetic Variants to the Distinct Pathological Mechanisms.
阿尔茨海默病:从遗传变异到独特的病理机制
DOI:10.3389/fnmol.2017.00319
发表时间:2017
期刊:Frontiers in molecular neuroscience
影响因子:4.8
作者:Sun Q;Xie N;Tang B;Li R;Shen Y
通讯作者:Shen Y
Assessment of Three New Loci from Genome-wide Association Study in Essential Tremor in Chinese population.
中国人群特发性震颤全基因组关联研究中三个新位点的评估
DOI:10.1038/s41598-017-08863-5
发表时间:2017-08-11
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Zhang Y;Zhao Y;Zhou X;Li K;Yi M;Guo J;Yan X;Tang B;Sun Q
通讯作者:Sun Q
DOI:10.1016/j.parkreldis.2017.08.014
发表时间:2017-08
期刊:Parkinsonism & related disorders
影响因子:4.1
作者:Y. Zhang;Yuwen Zhao;Xiaoting Zhou;Minhan Yi;Kai Li;Xun Zhou;Ji-feng Guo;Qian Xu;Xinxiang Yan;B. Tang;Qiying Sun
通讯作者:Y. Zhang;Yuwen Zhao;Xiaoting Zhou;Minhan Yi;Kai Li;Xun Zhou;Ji-feng Guo;Qian Xu;Xinxiang Yan;B. Tang;Qiying Sun
Effect of GBA Mutations on Phenotype of Parkinson's Disease: A Study on Chinese Population and a Meta-Analysis.
GBA 突变对帕金森病表型的影响:中国人群研究及荟萃分析
DOI:10.1155/2015/916971
发表时间:2015
期刊:Parkinson's disease
影响因子:--
作者:Zhang Y;Sun QY;Zhao YW;Shu L;Guo JF;Xu Q;Yan XX;Tang BS
通讯作者:Tang BS
NOTCH2NLC基因突变致自噬异常在原发性震颤发病机制中的作用研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    孙启英
  • 依托单位:
国内基金
海外基金