阿爾茲海默病(Alzhermer’s disease, AD),又稱老年性癡呆。其主要病理變化之一是病人大腦神經元中微管結合蛋白Tau的過度磷酸化而形成神經纖維纏結。除了AD,其它多個相關神經退行性**的病理發生過程中也有Tau蛋白的過度磷酸化和神經纖維纏結的形成,這類**統稱為Tau蛋白?。╰auopathy)。在正常生理情況下,Tau蛋白起著穩定微管的作用,但在Tau蛋白病的病人大腦中,Tau蛋白功能異常,導致微管結構破壞。中國科學院遺傳與發育生物學研究所張永清研究組前期研究表明,在Tau蛋白病的轉基因果蠅模型中,異源表達的Tau被高度磷酸化,并造成微管密度的降低和網絡的破壞。組蛋白去乙?;福╤istone deacetylase)家族成員HDAC6突變后,可有效地抑制Tau異源表達所致的微管破壞,且HDAC6特定點突變的功能分析和特異性抑制HDAC6微管去乙?;富钚缘?*處理實驗結果表明,HDAC6突變和活性破壞很可能是通過提高微管乙酰化水平以挽救Tau誘導的微管破壞。
然而,HDAC6具有多個底物。為了進一步驗證微管乙?;癄顟B與Tau毒性的關系,張永清研究組和湖北大學金珊課題組合作,將果蠅內源a-tubulin蛋白的第40位lysine點突變為glutamine,從而模擬微管的乙酰化狀態。結果表明,模擬乙?;⒐芸梢酝炀萒au過表達導致的微管網絡和神經突觸的發育異常。此外,在過表達Tau蛋白的果蠅發育到一定階段(二齡幼蟲)后,再在食物中加入HDAC6的特異抑制劑tubastatin A或ACY-1215,微管破壞的表型也能得到部分挽救,表明在特定時期提高微管乙?;娇梢孕迯鸵哑茐牡奈⒐芫W絡。該研究揭示了Tau蛋白病發病過程中Tau蛋白破壞微管的機制,并為開發防治Tau蛋白相關**的**提供了新思路。
相關研究結果發表在Disease Models & Mechanisms上,研究工作得到了中科院和國家自然科學基金委的資助。