阿尔茨海默病与Wntβ-catenin信号途径

1、 阿尔茨海默病与Wnt /-catenin 信号途径学习（learning）指我们获得新知识或新技能的过程。记忆（memory）指将这种知识或新技能编码、储存及随后读出的过程。海参(aplysia)有简单的神经系统（20000个神经细胞）和一个腮回缩反射用于研究学习记忆Eric Kandel 2000年诺贝尔生理/医学奖美国哥伦比亚大学炉架喷水管 温和刺激 喷水管 鳃和喷水管收缩 (缩鳃反射)短期记忆：几分钟几小时弱刺激 cAMP PK 特定的离子通道蛋白磷酸化 Ca2+ 进入 神经递质释放短期记忆长期记忆：几个星期 强刺激 cAMP PK 不同蛋白磷酸化 产生新蛋白质 突触结构功能改变(形状

2、增大，突触功能持久增强) 神经递质释放 长期记忆如果新蛋白质合成被阻止长期记忆将消失，短期记忆不受影响。老化(ageing)：老化是一种生理过程，指的是增龄变化。衰老(senility) ：衰老是一种病理改变，是指过早、过快出现老化改变。衰老是生命发展的后一阶段，主要指有机体性成熟后所发生的与时间有关的各种改变。在此阶段中形态结构出现衰退现象，伴随着功能的下降，有机体对环境的应激能力也相应减弱 。 脑老化：是人体增龄过程中，神经元缓慢发生的退行性改变(神经原群体缺失和包涵体的形成)，表现为脑体积减少，神经功能减退，不能有效维持机体的内环境恒定和对外环境的适应能力降低。神经系统老化表现：（一）脑

3、的大体改变 脑组织出现脑回缩小、脑沟变宽，以额、颞、顶叶为最明显。由于脑体积减少，含液体的腔隙增加，使脑体积和颅腔容量的比例逐渐下降。脑膜松弛，侧腔室扩大，特别在半卵圆中心，可出现脑室角变钝，第3、4脑室和大脑导水管也可扩大。（二）细胞水平的改变 神经元在生后停止分裂，即数目不再增加。现在认为很多神经元变小、萎缩的增龄变化是脑体积减少的主要原因。大多数脑干颅神经如耳蜗、滑车、外展和面神经核的神经元数不随增龄而改变，但在儿茶酚胺能的神经核团中，在蓝斑复合体、黑质和迷走背核的神经数目随年龄而减少，但背缝核的无改变。 在下丘脑、乳头体无神经元丢失，视上核和室旁核的细胞密度无改变，而含加压素的视交叉核

4、和性二形性的神经原随年龄而减少。但它们含血管活性肠肽的细胞数没有改变。（三）分子水平改变 神经元在分子水平上的增龄改变，主要表现在两个方面：老年斑（senile plague, SP) （细胞外）神经元纤维缠结（Neurofibrillary tangle, NFT)的形成（细胞内）它们可在青壮年时出现，且逐渐增加，百岁老人的发生率可达100%。 阿尔茨海默病(Alzheimer,s disease, AD)阿尔茨海默病(AD) 是病因未明的原发性退行性脑变性疾病。多起病于老年前期或老年期，潜隐起病，缓慢进展，以智能损害为主。病理改变主要为皮层弥漫性脑萎缩，神经元大量减少，并可见老年斑、神经元

5、纤维缠结、颗粒性空泡小体等病变. 我国65岁及以上老人占总人口的比例从1990年的 5. 57%增至2000年的6. 96%, 现已达8 811 万。我国目前老年期痴呆的患病人数约占全世界老年期痴呆患者的1 /4。但这些患者的就诊率非常低。病程20年，早期9年，中度5年，恶化6年。死亡率占第四（心脏病，肿瘤，中风）智力、记忆、感觉、定向判断能力不可逆退化，进行性远近记忆力障碍，情绪改变，行为异常，意识模糊。死于肺炎，尿路感染等。在9月21日世界阿尔茨海默病日(世界老年痴呆日) 。 AD的病理性结构改变：细胞内神经原纤维缠结(NFT) : NFT沉积在 海马、新皮质的锥体细胞等；细胞外老年斑（S

6、P） : 弥散性老年斑 A蛋白聚集，海马、额叶皮质；1.老年斑（SP） SP主要由淀粉样肽（- amyloid, A）沉积而成。A由3943个氨基酸组成，它来自相对分子质量大的前体蛋白（- Amyloid precursor protein, APP)。APP由695个氨基酸组成（APP695），包括有神经保护作用的NTF(N- C-terminal fragment)和有神经细胞毒的CTF两部分（C-terminal fragment）。NTF即sAPP(可溶性APP)，具有促进神经轴突生长、突触形成的功能。 A的沉积与年龄成正比。-site APP cleaving EAPP（- amyl

7、oid precursor protein）高尔基体N-O-键处糖基化、硫化、磷酸化细胞膜跨膜蛋白，脑、肺、肾、肌、脾等-淀粉样前体蛋白APP的功能：1.蛋白酶抑制剂；2.促进细胞生长、繁殖；3.促进细胞与细胞、细胞与基质间的粘着；4.细胞表面的受体，与肝素 和某些金属离子结合。A (amyloid -peptide,-淀粉样肽)的生成： APP(695AA) 某些蛋白酶降解(、分泌酶) A (3942AA)APP由两条通路切割: -分泌酶介导;生成非病理肽,发生在磷脂丰富区 ,-分泌酶介导;生成A,发生在鞘磷脂/胆固醇丰富区(Non-pathogenic peptide)微纤维形成AAA紅色

8、的為老年斑，綠色為小神经胶质细胞 microglia）具有重要生理功能 APP分子内信号即是A，A是APP正确转运所必需的肽段，具有重要生理功能： a.神经营养作用：正常生理浓度时，促进神经突起生长，神经营养； b.胆碱神经原的调节物质; c. APP经轴突运输的信号 抑制胆碱能神经元摄取胆碱和抑制胆碱乙酰转移酶ChAT（胆碱乙酰辅酶A乙酰胆碱+辅酶A ）活性，使乙酰胆碱合成减少 A是胆碱能神经元的神经调节物，可对胆碱能性神经元造成损害，使突触丢失和神经原功能低下，神经元皱缩变小，甚至死亡。许多神经元体积变小是脑老化的重要特征。也是App轴浆转运的信号。树突萎缩，轴突回缩变厚，胞体树突间出现空

9、泡样包含体2.神经毒性作用： 高于营养浓度 晚期神经元A毒性作用机制： 抑制神经元对葡萄糖的摄取， 增加谷氨酸的释放， 胞内钙稳态破坏、胞内Ca2超载， 影响M1受体后信息转导， 细胞活性氧产生， 对各种伤害性刺激反应增强，神经细胞的退行性变性可能是新的细胞死亡形式neurodegenerasis）；如同神经细胞凋亡。A的间接毒性可经某些离子中介： A Ca 2 Tau蛋白磷酸化 PHF(成对螺旋纤丝)生成A与AD AD(血管损伤和痴呆) A聚集 与其他蛋白结合并激活许多蛋白质 刺激自由基产生 或连接死亡通路 或刺激细胞正常功能所需要的因素,如蛋白酶体 痴呆2.神经元纤维缠结（neurifib

10、rillary tangles,NFT） Alzheimer病(AD)是成人痴呆症中最常见的一种。神经细胞内的神经元纤维缠结(NFT)是其特征性脑损伤之一 是神经退行型疾病的细胞内标志. 神经元纤维缠结主要成分是成对螺旋纤丝（Paired helical filament，PHF）。 Tau神经细胞的主要微管相关蛋白 (microtubule associaed protein，MAP） 泛素PHF(1)Tau蛋白 一种分布在中枢神经系统内的低分子量含磷糖蛋白； Alzheimers型老年痴呆患者脑中存在大量异常修饰Tau蛋白，其对AD病理过程发生有重要作用，脑脊液中的某些磷酸化tau（p-t

11、au）蛋白水平可用于Alzheimers病与其他痴呆的鉴别诊断。到目前为止，p-tau蛋白是最佳的Alzheimers病的检测标志。 由细胞骨架功能障碍改变骨架结构,造成受影响的基因产物堆积而引起的疾病-细胞骨架病.正常tau蛋白可分两种:低分子量tau蛋白(LMW-tau)： 在中枢神经系统内(45006 000) 高分子量tau蛋(HMW -tau)： 在周围神经系统中(9000), 这两种tau蛋白均由定位在17号染色体长臂上的 基因编码而成. 由于转录产物mRNA在转录后剪切修饰过程中的差异, 可形成6种异构体. 最小的异构体包含352个氨基酸, 最大的异构体有 441个氨基酸6种异构

12、体 Tau蛋白在神经原元胞体内合成，经修饰后即磷酸化后进入轴突，与微管蛋白组装成有功能的微管。 Tau蛋白功能： 诱导与促进微管蛋白聚合成微管； 与新聚合的微管束缚在一起, 防止解聚, 维持其结构的稳定性。 参与维持细胞形态、信息传递、细胞分裂及运动等重要生物学过程。是轴突生长发育和神经原极性形成的不可缺少的因素。 PHF以右手螺旋盘旋而成的双螺旋丝结构 直径22-24nm,每80nm处有一狭窄区,直径 10nm. PHF在电镜下是单个螺旋丝 PHF在电镜下是缠结形式存在成对螺旋纤丝（ Paired Helical Filament, PHF)AD tau 有三个级分:1.胞浆非异常修饰tau

13、(C-tau);2.异常修饰易溶性tau(AD-tau);对calpain（钙蛋白酶） 抗性增加3.异常修饰并聚集PHF的tau(PHF tau). PHF在电镜下是单个螺旋丝 PHF在电镜下是缠结形式存在,蛋白被泛素化修饰 当tau蛋白发生高度磷酸化、异常糖基化、异常糖化以及泛素蛋白化时,形成NFT。 tau蛋白失去对微管的稳定作用, 导致神经纤维退化, 从而引起神经功能失调。正常Tau蛋白形成NFT与下面几个原因密切有关：过度磷酸化：糖化和糖基化截断作用 -突触核蛋白NFT形成过程过度磷酸化： 正常tau蛋白每分子含2个磷酸基，而PHF-tau蛋白异常磷酸化位 21个。正常tau蛋白 2-

14、3Mol磷酸/M tau，AD-tau 5-9Mol磷酸/M tau 保持tau蛋白磷酸化的正常范围是需要蛋白磷酸激酶和蛋白磷酸酯酶二组酶活性保持相对稳定。研究表明，磷酸酯酶活性降低可能与tau蛋白过度磷酸化有关。 微管结构破坏,正常轴突转运受损引起突触丢失,神经元功能受损,发生神经退行型病变. tau蛋白磷酸化： AD发生时可能有几种蛋白激酶参与Tau蛋白的异常过度磷酸化 ：体外可使tau磷酸化的有： 1.PKA : 可参与tau的过度磷酸化、PHF和NFT的形成 ； 2. CaMK可催化tau蛋白262位丝氨酸发生磷酸化，但只抑制其促微管组装活性的40%; 3. GSK3 （糖原合酶激酶）

15、 4. MAPK（丝裂原激活蛋白激酶）？ 5. CDK5（cyclindependent kinase 5）？成对螺旋纤丝异常磷酸化的tau蛋白不易被CANP (钙离子激活中性蛋白酶)水解,去磷酸化降低tau蛋白对CANP的抵抗性。 糖化和糖基化糖化(Glycation) 是指蛋白质分子自身的-NH3与细胞内糖类物质的醛基，经氧化形成Shiff碱，再经分子内重排而形成不溶性的交联物。 糖基化(Glycosylation)指在特定的糖基转移酶作用下，糖基通过共价键与蛋白质形成糖蛋白。 研究证明，AD发生时tau蛋白与糖化和糖基化有关的修饰。截断作用(truncation) 指tau蛋白N端或C端

16、被酶切除而使分子变短的过程。截断后 的tau蛋白易于形成二聚体，失去与微管蛋白结合的能力。 在实验性小脑颗粒细胞的凋亡过程中出现了17103的可溶性、脱磷酸的片段，造成微管破裂、细胞凋亡，这个过程中主要由calpain(钙蛋白酶)和caspase-3依赖的蛋白裂解引起和6869103的PHF tau相对增加所触发。所以tau蛋白截断是细胞凋亡和PHF形成过程中的重要环节之一。 -突触核蛋白( -synuclein，SNCA)： 1993年，Ueda等在人类阿尔茨海默病(AD)淀粉样斑块中的非AD蛋白成分中分离得到一种新的蛋白质，并命名为非-淀粉样蛋白组分， 一种丰富 细胞内蛋白质,在突触尤其丰

17、富,可能作为分子伴侣,调节PKC,PLD等, 聚集对神经元有毒性， 已在SP中发现，它由140个氨基酸组成，其中6195的35个氨基酸肽段可与 A结合，促进A沉积。这种肽段在SP中的含量可达A的10%。NFT形成过程 NFT的主要成分是成对螺旋纤丝（PHF）。PHF的主要亚单位是过度磷酸化的Tau蛋白。过度磷酸化是形成PHF的最起始的步骤。过度磷酸化的Tau蛋白丧失与微管蛋白组装为微管的能力。虽然这种Tau蛋白脱磷酸后仍可恢复结合微管蛋白功能，但却易于聚合成PHF。 在过度磷酸化的基础上，Tau蛋白发生糖基化和糖基化修饰，从而形成对酶解有抵抗的交联物。Tau蛋白截断也可能与过度磷酸化关系不大。

18、神经元由于微管破坏，功能丢失，导致神经原死亡。而NFT仍残留在形成的部位，成为永久性的标记。神经原纤维缠结Neurifibrillary tangles(NFT) NFT（神经元纤维缠结）痴呆 脑老化的可能机制（一）代谢紊乱 1.氧化应激-第一要素： 诱导神经元死亡而致:自由基氧化导致DNA突变、脂质氧化等。分裂细胞不断地更新器官有助于降低氧化反应的影响，而神经元不能分裂，氧化产物不断积累。 2.蛋白质聚集第二要素： 蛋白质糖化和各种原因引起的大分子物质的交联蛋白聚集物的稳定积累对神经元的进行性刺激,引起稳定的进行性的损伤和细胞死亡。 A、Tau蛋白聚集导致与其他蛋白结合并激活许多蛋白质,进而

19、刺激自由基产生或连接死亡通路或刺激细胞正常功能所需要的因素,如蛋白酶体。 3.DNA和RNA改变。线粒体DNA不稳定，点突变比正常人高，导致海马区出现凋亡。A可结合神经元上的许多蛋白质，有些蛋白质与细胞死亡级联反应连接，如p75NGFR、RAGE受体、型清除受体等。A与 p75NGFR的结合刺激JNK介导的细胞应激反应和Caspase9介导的凋亡反应。RAGE受体( 高级糖化终末产物受体)清除已被非酶催化的糖基化反应的蛋白质（非酶催化的糖基化反应发生在自由基和蛋白质间的共价反应）。尤其小胶质细胞摄取A作用比神经元更强。 高级糖化终末产物受体-清除已被非酶催化的糖基化反应的蛋白质NMDA rec

20、eptor：N甲基D天冬氨酸受体2O2+ 2H+ SODH2O2 + O2 H2O + O2 过氧化氢酶SOD：超氧化物歧化酶 (superoxide dismutase)消除自由基： 谷胱甘肽过氧化物酶 H2O2(ROOH) H2O(ROH+H2O) 2G SH G S S G NADP+ NADPH+H+ 谷胱甘肽还原酶 含硒的谷胱甘肽过氧化物酶 谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase)谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase)（二）代谢产物清除障碍1.少量NFT与泛素结合：AD病人PHFTau增加几百倍，泛素亦增加，但它们成为NET 的成分，N

21、FT对酶降解抵抗不能清除。2. 2巨球蛋白（ 2 M）：可与A结合而不形成沉淀或纤丝。 2 M与受体结合后，可将与 2 M结合的A内化而降解。3.神经存活因子活性降低：神经营养因子、神经生长因子等活性降低。Neuronal Wnt /-catenin 信号途径 与AD的发生 1982年在小鼠乳腺癌发现了Wnt基因，由于此基因激活小鼠乳腺癌相关基因的插入（insertion），最初命名为Intl癌基因。后发现该基因在小鼠的正常胚胎的发育中起重要作用，相当果蝇的无翅(Wingless）基因，其编码的蛋白在细胞间传递生长和发育信息，可控制胚胎轴向的正常发育。将Wingless与Intl结合称为Wnt

22、基因。人的Wnt基因位于12q13。 Neuronal Wnt /-catenin (-链蛋白) 信号途径Wnt 信号途径 在细胞黏附,细胞分化等方面起重要作用,参与胚胎发育,细胞生长调节等过程. 1. Wnt 信号与器官发生：参与海马回、中脑、大脑的发育、生长锥的重建、肢体起始、顶端外胚层建立等； 2. Wnt 信号与细胞特化和干细胞：皮肤干细胞、肠细胞、脂肪细胞、造血细胞的分化； 3. Wnt 信号与肿瘤发生：乳腺癌、结肠癌、黑色素瘤、原发肝癌等。Wnt有四个分支:1.典型Wnt/ -catenin 信号通路;2.平面细胞极性通路；2+通路：激活PLC、PKC；4.调节纺锤体方向和非对称细

23、胞分裂的胞内通路Wnt/-catenin 信号途径的主要成分： 1.Wnt被称为形态发生素（morphogen）,细胞外因子是胚胎发育过程中调节细胞生长、移动和分化的旁分泌性糖蛋白， Wnts通路的许多组分在肿瘤形成中也起作用.2.跨膜受体Frizzled，Fzd：卷曲蛋白，为7次跨膜蛋白，结构类似于G蛋白偶联型受体 3.辅助受体-LRP5/6 （低密度脂蛋白受体相关蛋白-5和-6，） 4.蓬乱蛋白（Dishevelled，Dsh/Dvl），Dsh能切断-catenin的降解途径5.轴蛋白（Axin）：是一种支架蛋白，具有多个与其它蛋白作用的位点，能将APC、GSK-3、-catenin、CK

24、1结合在一起。因此属于Wnt途径的正调控因子（conductin）。6. APC：是一种抑癌基因，其突变引起良性肿瘤结肠腺瘤样息肉（adenomatous polyposis coli），APC蛋白的作用是增强降解复合体与-catenin的亲和力。7. GSK-3(糖原合酶激酶，glycogen synthase kinase-3) 是一种蛋白激酶，在没有Wnt信号时，GSK-3能将磷酸基团加到-catenin氨基端的丝氨酸/ 苏氨酸残基上，磷酸化的-catenin再结合到-TRCP蛋白上，受泛素的共价修饰，被蛋白酶体(proteasome）降解。 8.-catenin (-链蛋白）是一种多功

25、能的蛋白质，在细胞连接处将钙粘蛋白与细胞骨架连接起来，参与形成粘合带，稳定细胞黏附功能；而游离的-catenin可进入细胞核，调节基因表达. 9. TCF- T细胞因子10.LEF(lymophoid enhancer factor)-淋巴细胞增强因子11. CK1：酪蛋白激酶（casein kinase 1），能将-catenin的Ser45磷酸化，随后GSK-3将-catenin的Thr41、Ser37、Ser33磷酸化 胞膜中-cat大部分与胞膜上钙黏蛋白（cadherin）的胞内段及胞内的-cat结合，使之附着于细胞骨架蛋白肌动蛋白（actin）上，介导同型胞间黏附。 Catenin细

26、胞质膜: 介导钙粘着蛋白与微丝骨架连接-同型胞间 黏附；细胞质: 已可溶性分子自由存在核内: 与TCF (T细胞因子),LEF(淋巴细胞增强因子) 等 转录因子结合三种-catenin-Catenin-Catenin-Catenin胞膜中-cat大部分与胞膜上钙黏蛋白（cadherin）的胞内段及胞内的-cat结合，使之附着于细胞骨架蛋白肌动蛋白（actin）上，介导同型胞间黏附。-cat磷酸化增加与泛素结合降解，胞质内含量减少-cat是Wnt通路的关键成分。 1. 正常无Wnt信号时，胞膜中-cat大部分与胞膜上钙黏蛋白（cadherin）的胞内段及胞内的-cat结合，使之附着于细胞骨架蛋白

27、肌动蛋白（actin）上，介导同型胞间黏附； 2.少部分与胞质内APC蛋白、GSK-3、轴蛋白（axin）等结合成多蛋白复合体，参与Wnt信号通路调节细胞增殖。Fzd受体活化Dsh/Dvl蛋白 GSK-3活性 -catenin磷酸化Wnt 信号存在胞质-catenin含量升高-catenin积累进入核内与TCF,LEF等转录因子结合靶基因表达细胞增殖 细胞凋亡Wnt信号减弱GSK-3 活性胞质-catenin磷酸化Tau蛋白磷酸化泛素化降解胞质-catenin含量A 阻断Wnt-靶基因表达神经元死亡 Wnt信号正常， GSK-3 活性降低： 胞质-catenin含量升高 ，促进增殖 Tau蛋白

28、磷酸化减少， A 生成减少Wnt信号减弱 ，GSK-3 活性升高 胞质-catenin含量下降，促进凋亡 Tau蛋白磷酸化增强，A 生成增加，抑制AD发生促进AD发生Neuronal Wnt /-catenin信号途径 及对抗A 毒性的神经保护因素 AD时，Wnt信号减弱, GSK-3 活性增加,导致神经退行性病变,神经元死亡. 1. Li+ GSK-3 的抑制剂 作为神经保护剂通过Wnt /-catenin信号途径 对抗Tau蛋白的磷酸化,抑制胞质-catenin磷酸化，防止过渡降解及抗凋亡,稳定微管系统。 锂盐激活Wnt信号,可能用于AD的长期治疗. 正常时-catenin主要存在于胞质,

29、核里少;A 增加后,胞质的-catenin明显减少; 加入Li+ 和AchE(胆碱酯酶)后,胞浆-catenin明显增加， -catenin进入核激活Wnt信号通路,抗凋亡.cA+AchEA+AchE +Li-CatFig. 4 A 、A-AchE和Li影响胞质 catenin含量B.Immunoblot of -catenin-Fig. 4. Amyloid and amyloidAChE complexes destabilized cytosolic -catenin. Seven-day-old cultured rat hippocampal neurons (95% pure ne

30、urons) weretreated with amyloid or amyloidAChE complexes (5 M) in the absence or presence of 100 M lithium chloride. (A) -catenin immunofluoresence ofuntreated neurons (top panel) or neurons treated with amyloidAChE complexes in the absence (middle panel) or presence of lithium (bottom panel). (B)Im

31、munoblot of -catenin in nuclear and cytosolic fractions. The neurons were treated with amyloid or amyloidAChE complexes in the absence or presence of lithium and both cytosolic and nuclear -catenin were analyzed by Western blot. The signal was quantified by densitometry and the values were expressed

32、 with respect to untreated cells.2. PPARs(过氧化物酶体增殖激活受体-类固醇受体) 是调节脂肪分化的重要调节物,其通过Wnt/-Catenin 途径发挥保护作用. TGZ（Troglitazone）-PPARs的激活剂对凋亡刺激有调节作用,有神经保护作用. TGZ可使胞浆的-catenin增加,减少A引起的神经毒性，促进神经末梢分化。使胞浆-cat增加，使神经元存活能力加强。TGZ为PPARs的激活剂；GW9662 PPARs的抑制剂Fig. 6. PPARs的激活剂-TGZ增加胞质-cat ，保护细胞对抗A Confocalimmunofluorese

33、nce analysis ,Western blot and the MTT reduction assay, TGZ可使海马神经元轴突直径增加，促进神经末梢分化。使胞质-cat增加，存活能力加强。GW9662使存活能力下降。微管相关蛋白Fig. 6. Troglitazone increases cytosolic -catenin and neuroprotects against A-induced toxicity. Primary hippocampal neurons were teated with the antidiabeticthiazolidinedione drug,

34、troglitazone (TGZ) and analyzed for -catenin protein levels and cell viability against A-induced toxicity. (A) Confocalimmunofluoresence analysis of -catenin and MAP1B protein in 1 M TGZ treated neurons for 24 h. Note increased cytoplasmic -catenin levels and axonal caliber engrossment (arrow). (B)

35、TGZ activates Wnt/-catenin signaling and attenuates A-dependent neurotoxicity. Hippocampal neurons were incubated with 5 M A fibrils in the presence or absence of TGZ (10 M) or GW9662 (10 M). After 2 or 24 h, cytoplasmatic -catenin levels and cell viability were determined by Western blot and the MT

36、T reduction assay, respectively. Values represent the meanFS.E.M. in relation to control cells.3.乙酰胆碱受体激活剂:通过激活Wnt/-Catenin 途径,起神经保护作用。AF267B (乙酰胆碱受体激活剂) GSK3 -Cat 促进细胞增殖PNZ-乙酰胆碱受体拮抗剂-GSK3 -CatAchE(acetylcholinesterase)促进A 形成（AchE在SP中与A 形成A AchE 复合物毒性大于 (A)。 胆碱酯酶(AchE)的抑制剂（tacrine）-抑制乙酰胆碱的分解，用于AD的治疗

37、。AF267B (乙酰胆碱受体激活剂) GSK3 -Cat 促进增殖 PNZ-乙酰胆碱受体拮抗剂-GSK3 -Cat 促进凋亡Fig. 7.乙酰胆碱受体激活剂-AF267B 抑制GSK-3活性，增加胞质-Cat immunoprecipitates Western blot and the MTT reduction assay, AF267B- 乙酰胆碱受体激活剂PNZ-乙酰胆碱受体拮抗剂MTTWestern blotFig. 7. The GSK-3 activity increase associated to A-neurotoxicity and Wnt/h-catenin sign

38、aling inhibition is prevented by M1 mAChR activation in hippocampal neurons. (A) Cells were co-treated with 5 M Awith or without 10 M AF267B in the presence or absence of 10 nM PNZ. GSK-3h activity was measured in GSK-3h immunoprecipitates by scintillation counting and expressed as percentage in rel

39、ation to the control activity of untreated neurons. (*pb0.001; *pb0.005 Student t-test). (B) Hippocampal neurons were incubated with 5 M A fibrils, in the presence or absence of 10 M AF267B and 10 nM PNZ. After 2 or 24 h, cytoplasmatic h-catenin levels and cell viability were determined by Western b

40、lot and the MTT reduction assay, respectively. Values represent the mean FS.E.M. in relation to control cells. 泛素- 蛋白酶体系统 与NFT 泛素- 蛋白酶体系统（Ubiquitin-proteasome system,UPS）与NFT： 可高度选择性的降解蛋白质，清除细胞内异常聚集和错误折叠的蛋白质。其与神经退性性疾病的发病有关。 1.蛋白酶体与tau的降解作用： Tau是蛋白酶体的底物。26S蛋白酶体通过泛素依赖型方式降解tau。细胞内正常tau以非折叠结构存在，可被蛋白酶体降解

41、。2.蛋白酶体功能异常和NFT： AD患者的蛋白酶体功能异常，是导致PHF形成NFT的原因。AD中蛋白酶体功能下降的原因： a.泛素突变体抑制蛋白酶体的活性； b.氧化应激引起蛋白酶体异常修饰；氧化应激引起蛋白质共价交联，导致蛋白酶体不能清除异常蛋白质。 NFT由异常磷酸化的tau组成，异常磷酸化的tau在AD中聚集成PHF，进而形成NFT。 蛋白酶体功能下降导致异常蛋白质清除障碍，是形成NFT的原因。c. AD的tau蛋白质异常修饰增多，加重蛋白酶体的降解负担，导致蛋白酶体不能有效地清除细胞内的异常蛋白质。 tau蛋白质异常修饰增多发挥重要作用。泛素(ubiquitin)76个氨基酸组成的多

42、肽(8.5kD) 普遍存在于真核生物而得名 一级结构高度保守包括三种酶参与的3步反应，并需消耗ATP。蛋白酶体(proteasome) 对泛素化蛋白质的降解Ubiquitination processE1：泛素激活酶E2：泛素结合酶E3：泛素蛋白连接酶(辨认指定蛋白)UBCO-O+HS-E1ATPAMP+PPiUBCOS E1HS-E2HS-E1UBCOS E2UBCOS E1UB：泛素Pr：被降解蛋白质PrHS-E2UBCOS E2UBCNH OE3PrE1-激活泛素分子；激活的泛素被转移至E2的巯基上；E2将泛素固定在需要降解的蛋白质上E3具有辨认蛋白质的功能，将活化的泛素转给要降解的蛋白质的氨基形成异肽键。泛素化的蛋白质在蛋白酶体降解。泛素介导的蛋白质降解过程： 早老素 与AD 早老素(presenilin, PS)有关，其突变和早老性痴呆遗传类型有关 。PS是细胞细胞连接粘合连接成分8次跨膜蛋白, PS-1 PS-2的异常表达加剧细胞骨架造成的分泌缺陷，促进形成APP堆积，为AD的标志。PS分为PS-1和PS-