阿尔茨海默症(Alzheimer’s
disease,AD)是一种进行性神经退化性疾病,主要有两个神经生理学特征:细胞外β淀粉样沉积和细胞内tau变短和过度磷酸化。tau是多种蛋白酶
的底物,其介导的神经退化可能是由于正常功能缺失累积的效果。tau主要在神经元表达,在轴突上分布丰富,其主要调节微管的多聚化并稳定微管。tau的正
常磷酸化控制着微管的组装动力学,建立神经极性、轴突生长及转运。而在疾病中,tau的过度磷酸化会严重干扰微管的正常组装。
天冬酰胺内肽酶(asparagine endopeptidase,AEP)也被称为豆荚蛋白,它是一个溶酶体半胱氨酸蛋白酶,能够将蛋白c端的天冬氨酸剪切掉。AEP的激活是自我催化的,并且需要在不同PH值下相继去除C-和N-段肽前体。最新的研究显示,神经AEP涉及了神经元细胞的 凋亡。
同济大学的
Zhentao Zhang等人发现,
AEP在衰老的过程中被激活,并且能够降解tau,破坏其微管组装功能,诱导了tau的聚集并起动神经退行性病变。有突触病变和行为损害的tau
P301s转基因小鼠能够导致tau的顶端被切掉。编码AEP基因缺失的tau
P301s转基因小鼠,其tau的过度磷酸化被降低,突触损害降低以及认知障碍得到改善。这些结果表明,AEP在AD中发挥了关键作用,抑制AEP或许能
够成为治疗AD的有效方法。(作者:贺利军)
参考文献:Nature Medicine 2014;20:1254-1261