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《华中科技大学》 2011年
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PI3K/AKT信号通路在AD发病中的作用

尹刚  
【摘要】:第一部分PI3K/AKT信号通路对Aβ诱导细胞凋亡影响 【背景】 β淀粉样蛋白(β-amyloid, Aβ)的过度产生和聚集是引起阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)的重要发病启动因素。AKT是调节神经元再生和维持神经元存活的重要分子之一,然而对于上调AKT是否能对抗Aβ诱导的神经元凋亡,至今仍未见报道。 【目的】 探讨上调PI3K/AKT通路对Aβ诱导细胞凋亡的保护作用和机制 【方法】 在转染AKT、非转染AKT及用或不用Wortmanin (AKT特异性抑制剂)的条件下,同时用20uM Aβ处理HEK293细胞。AnnexinV- PI双染和流式细胞仪检测HEK293细胞活性和细胞凋亡,RT-PCR检测AKTmRNA表达变化。免疫印迹法(western blot)检测HEK293细胞内凋亡相关蛋白caspase-3和bcl-2家族(包括Bcl-xL, Bcl-w, Bad, and Bax)和AKT、JNK、ERK的表达变化。 【结果】 Aβ(1-42)在不同的浓度(10 uM,20uM,50uM)作用24h后,AnnexinV-PI双染和流式结果显示Aβ(1-42)可以明显的增加HEK293细胞活性降低和细胞凋亡;瞬转高表达AKT可以有效的减少Aβ(1-42)引起的细胞毒性和促凋亡作用;AKT高表达能显著降低HEK293细胞中caspase-3表达量;高表达AKT的HEK293细胞中Bad和Bax表达量显著低于Aβ(1-42)处理组,而且AKT组Bcl-xL,Bcl-w表达量较Aβ(1-42)处理组显著增加;HEK293细胞高表达AKT后JNK活性明显增加;Wortmanine抑制AKT活性后,消除了高表达AKT对抗Ap诱导的HEK293细胞凋亡。 【结论】 高表达AKT可以有效的对抗AB诱导的细胞毒性,减少细胞凋亡,其机制是通过JNK激酶,促使抗凋亡蛋白Bcl-xL, Bcl-w表达减少和促凋亡Bad和Bax蛋白表达增加来实现的。 第二部分上调PI3K/AKT信号通路对Aβ诱导的tau磷酸化的影响 【背景】 神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles, NFTs)是阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)的主要病理学特征,NFTs的主要成分是异常过度磷酸化的微管相关蛋白tau,尽管一些研究报道β-淀粉样蛋白(β-amyloid, Aβ)可以通过抑制PI3K/AKT通路激活糖原合成激酶-3(Glycogen synthase kinase 3. GSK3),增加tau磷酸化,但上调AKT表达是否可以保护Aβ诱导的tau磷酸化,仍未见报道。 【目的】 本实验通过在HEK293/tau细胞株中上调PI3K/AKT通路观察神经元中tau磷酸化相关位点的改变及探讨其机制。 【方法】 本实验在HEK293/tau细胞上稳转野生型AKT后,在培养液中加入Aβ1-4220 uM,免疫印迹法检测tau磷酸化位点S396, S214, S404的改变,p-GSK3β-Ser9, m-PP2A-Leu309, PTP1B,表达的变化。 【结果】 (1)在IIEK293/tau细胞中瞬时高表达AKT24小时后,用Aβ处理HEK293/tau细胞,结果显示AKT明显逆转了Aβ诱导的tau多个位点(S396、S214、S404、S198、199、202)磷酸化,总tau含量没有明显改变。(2)转染AKT+Aβ处理组p-GSK3β-Ser9的水平和m-PP2A-Leu309水平比单独Aβ处理组显著升高,而dm-PP2A-Leu309水平明显降低(3)PTPIB表达在AKT+Aβ处理组比单独Aβ处理组明显升高。 【结论】 过表达AKT可以明显的逆转Aβ诱导的tau蛋白磷酸化,其机制是通过PTP1B增加PP2A活性和降低GSK3β活性水平。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:R749.16

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