下调pp32逆转Alzheimer病样tau病理和认知障碍的机制研究
结题报告
批准号:
81601121
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
17.0 万元
负责人:
柴高尚
依托单位:
学科分类:
H0912.神经退行性变及相关疾病
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴郁、姚莉、孙洁芸、薛冰心、翁平、张晓彤
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
阿尔茨海默病(AD)患者脑中蛋白磷酸酯酶PP2A活性降低和糖原合酶激酶3(GSK-3)活性升高是导致tau蛋白过度磷酸化形成细胞内神经原纤维缠结(NFTs)的主要原因,但其活性改变的机制尚未清楚。研究发现酸性核磷蛋白32(pp32)在AD患者脑内异常高表达,并与过度磷酸化的tau共定位。申请者近期细胞实验发现:下调pp32不但可提高PP2A活性,同时抑制GSK-3活性,为此,我们提出假说:AD患者脑内异常增高的pp32可能通过调节PP2A、GSK-3活性,参与了tau蛋白的病理过程。为验证这一假说,我们拟在N2a、小鼠原代海马神经元和Htau转基因鼠上,采用RNA干扰技术等,从分子、细胞、转基因动物水平探讨和明确下调pp32对AD样tau病理及认知障碍的逆转作用及机制。本研究成果不仅为阐明AD患者脑内PP2A和GSK-3活性异常分子机制具有重要意义,更为预防和治疗AD提供了有效干预靶点。
英文摘要
Protein phosphatase-2A (PP2A) deficiency and glycogen synthase kinase-3 (GSK-3) increase are the primary causes of the abnormal hyperphosphorylation of tau, which composes neurofibrillary tangles (NFTs) in Alzheimer’s disease (AD) brain. However, the mechanism leading to the abnormal changes of PP2A and GSK-3 is not fully characterized. Recent studies have demonstrated that the increased phosphoprotein 32 (pp32) colocalized with the hyperphosphorylated tau in the AD brains. We recently observed that silencing pp32 by Lenti-shRNA interference could induce the activation of PP2A and inactivation of GSK-3, which may reverse hyperphosphorylated tau. Here, we suppose that the increased pp32 play a critical role in tau pathologies and cognitive deficits through abnormal regulations of PP2A and GSK-3 in AD. To confirm this hypothesis, we will investigate the effects and mechanisms of silencing pp32 on PP2A, GSK-3β and tau pathologies in vitro. In addition, we also will explore the effects of silencing pp32 on cognitive deficits in Htau mice. Our data would reveal that targeting pp32 can efficiently rescue tau pathologies and cognitive impairments in Htau mice, suggesting that pp32 could be a promising target for potential AD therapies.
阿尔茨海默病(Alzheimer disease, AD)是一种发生于中老年的神经退行性疾病,目前缺乏有效防治措施。酸性核蛋白(ANP32)家族成员ANP32A,也被称为pp32,因其N端含有亮氨酸富集片段(LRR)形成的超螺旋结构(参与蛋白与蛋白之间的相互作用),ANP32A具有细胞信号转导、组蛋白乙酰化调控等功能。另外,ANP32A能显著、特异地抑制PP2A的活性,因此也被称为I1PP2A。研究显示,在AD患者脑内,ANP32A表达水平显著增高,且与过度磷酸化的tau蛋白共定位。基于上述背景,本项目围绕“ANP32A在AD样认知障碍发生发展中作用及机制”开展了以下研究:(1)ANP32A在AD小鼠脑中表达特征;(2)下调ANP32A对AD样认知障碍的作用及机制;(3)下调ANP32A对AD样tau蛋白磷酸化作用及机制;(4)AD脑中ANP32A表达增高的调控机制;(5)ANP32A在脑老化性认知障碍中的作用及机制。研究结果发现:(1)过表达ANP32A抑制组蛋白H3K9、H3K14、H4K5、H4K12位点乙酰化,干扰学习记忆相关蛋白基因表达,引起神经退行性病变,导致青年小鼠认知障碍。(2)在AD病理相关因素(Aβ、病理性tau蛋白及氧化损伤)的作用下,激活转录因子CEBPβ(Thr238/188位点磷酸化增高),ANP32A表达增高,与SET结合共同抑制组蛋白乙酰化,导致突触相关蛋白表达降低,突触可塑性损伤,导致认知障碍。(3)利用siRNA技术,下调ANP32A蛋白表达,能有效提高PP2A活性,降低tau蛋白磷酸化,同时也可提高组蛋白乙酰化水平,提高突触相关蛋白表达,逆转神经退行性变和认知障碍。以上研究成果对防治AD提供新的思路,即不仅要降低AD的病理性因素,同时也要改善神经元的组蛋白乙酰化水平,使突触相关蛋白基因能持续稳定的转录表达,才能标本兼治AD认知障碍。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Neuropeptide S Ameliorates Cognitive Impairment of APP/PSI Transgenic Mice by Promoting Synaptic Plasticity and Reducing A beta Deposition
Neuropeptide S 通过促进突触可塑性和减少 Aβ 沉积来改善 APP/PSI 转基因小鼠的认知障碍
DOI:10.3389/fnbeh.2019.00138
发表时间:2019
期刊:Frontiers in Behavioral Neuroscience
影响因子:3
作者:Zhao Peng;Qian Xiaohang;Nie Yunjuan;Sun Na;Wang Zhongxuan;Wu Jiajun;Wei Chen;Ma Ruikun;Wang Zhe;Chai Gaoshang;Li Yuqing
通讯作者:Li Yuqing
Activation of β2-adrenergic receptor promotes dendrite ramification and spine generation in APP/PS1 mice
β(2)-肾上腺素能受体的激活促进 APP/PS1 小鼠树突分枝和脊柱生成
DOI:10.1016/j.neulet.2016.11.022
发表时间:2017-01-01
期刊:NEUROSCIENCE LETTERS
影响因子:2.5
作者:Chai, Gao-Shang;Wang, Yang-Yang;Zhao, Peng
通讯作者:Zhao, Peng
Inhibition of Histone Acetylation by ANP32A Induces Memory Deficits
ANP32A 抑制组蛋白乙酰化会导致记忆缺陷
DOI:10.3233/jad-180090
发表时间:2018-01-01
期刊:JOURNAL OF ALZHEIMERS DISEASE
影响因子:4
作者:Chai, Gao-Shang;Feng, Qiong;Li, Gong-Ping
通讯作者:Li, Gong-Ping
Beta 2-adrenergic receptor activation enhances neurogenesis in Alzheimer's disease mice.
β2-肾上腺素能受体激活可增强阿尔茨海默病小鼠的神经发生。
DOI:10.4103/1673-5374.193241
发表时间:2016-10
期刊:Neural regeneration research
影响因子:6.1
作者:Chai GS;Wang YY;Yasheng A;Zhao P
通讯作者:Zhao P
Knockdown of pp32 Increases Histone Acetylation and Ameliorates Cognitive Deficits.
pp32 的敲低会增加组蛋白乙酰化并改善认知缺陷
DOI:10.3389/fnagi.2017.00104
发表时间:2017
期刊:Frontiers in aging neuroscience
影响因子:4.8
作者:Feng Q;Chai GS;Wang ZH;Hu Y;Sun DS;Li XG;Ma RH;Li YR;Ke D;Wang JZ;Liu GP
通讯作者:Liu GP
国内基金
海外基金