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目的:Tau蛋白异常过度磷酸化修饰在阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)发病机理中起非常重要的作用。2型糖尿病是AD的风险因素之一,但具体机制尚不明了。因此,在本部分研究中,我们首先探讨了具胰岛素抵抗特征的大鼠和既有胰岛素抵抗又有高血糖特征的2型糖尿病大鼠的海马tau蛋白磷酸化程度。方法:同月龄Wistar大鼠普食喂养为对照(CTL),高脂高糖高蛋白饮食2个月制模胰岛素抵抗大鼠(IR),并从中随机选取IR大鼠给予腹腔注射小剂量链脲佐菌素(Streptozotocin, STZ)造2型糖尿病大鼠模型(T2DM)。葡萄糖氧化酶法检测血浆血糖,放免法检测血浆胰岛素,胰岛素抵抗指数HOMA-IR评估胰岛素抵抗程度;Western blots分析海马内总tau以及tau蛋白上部分位点(pS199、pT212、pS214、pS396及pS422)的磷酸化水平,免疫组化方法分析tau蛋白上Ser396/404的磷酸化水平。结果:IR组及T2DM组大鼠胰岛素水平显著高于CTL组,T2DM组血糖水平显著高于CTL组,而IR组与后者无显著差异。根据HOMA公式计算出的胰岛素抵抗指数显示T2DM及OB组HOMA-IR显著高于CTL组;Western blots结果显示,IR组及T2DM组大鼠总tau蛋白表达与CTL组比较无显著差异,但IR及T2DM组中tau在位点Ser199、Thr212及Ser396上的磷酸化程度是显著高于CTL组,在Ser214及Ser422这两个位点上,仅T2DM组大鼠海马tau蛋白磷酸化程度高于CTL。免疫组化结果显示,tau蛋白在Ser396/404位点上IR及T2DM组大鼠海马CA3区大量阳性表达,而CTL组在此区弱阳性表达。结论:胰岛素抵抗及2型糖尿病大鼠海马tau蛋白均呈阿尔茨海默病样(AD-like)过度磷酸化改变。(2)胰岛素抵抗及血糖升高可能是2型糖尿病时大脑海马tau蛋白上部分位点呈过度磷酸化改变的原因。目的:已知胰岛素抵抗及2型糖尿病大鼠海马tau蛋白呈阿茨海默病样异常过度磷酸化改变。本实验通过研究大脑内胰岛素信号传导途径及葡萄糖代谢,探讨tau蛋白过度磷酸化形成机制。材料与方法:同月龄Wistar大鼠普食喂养为对照(CTL),高脂高糖高蛋白饮食8周造胰岛素抵抗大鼠(IR),随机选取IR大鼠给予腹腔注射小剂量链脲佐菌素(STZ)造2型糖尿病大鼠模型(T2DM),成模后在IR及T2DM组中各随机选取一半海马定位注射氯化锂(LiCl),以抑制海马内胰岛素信号传导途径中的关键酶糖原合成激酶-3β(GSK-3β)活性。葡萄糖氧化酶法检测血浆血糖,放免法检测血浆胰岛素,胰岛素抵抗指数HOMA-IR评估胰岛素抵抗程度;表面等离子共振技术(surface plasmonresonance,SPR)检测胰岛素与各组海马神经细胞膜上胰岛素受体的结合力;γ-32P标记的ATP和特异性低物肽检测GSK-3β活性;Western blots分析LiCl注射前后海马内总tau以及tau蛋白上部分位点(pS199、pT212及pS214)的磷酸化、海马神经细胞膜上胰岛素受体及葡萄糖转运子3水平变化。结果:注射LiCl后对IR组及T2DM组血浆血糖、胰岛素水平及胰岛素抵抗指数无显著影响。IR组与T2DM组大鼠海马神经膜上胰岛素受体水平显著下降,并且胰岛素与T2DM组大鼠海马神经细胞膜上胰岛素受体的结合力显著低于CTL组。IR及T2DM组GSK-3β活性显著高于CTL组,但经海马定位注射LiCl后,两组的活性均显著下降,与CTL比较无显著差异。Western blots结果显示,IR及T2DM组大鼠海马tau蛋白磷酸化水平在pS199、pT212这两个位点上均显著上升,在pS214位点上仅T2DM组呈过度磷酸化改变;注射LiCl后,IR组中tau蛋白pS199、pT212位点上过度磷酸化状态得到逆转,与CTL比较无差异,而T2DM组中tau蛋白在这三个位点上仍呈过度磷酸化状态。另外,T2DM组大鼠海马神经细胞膜上葡萄糖转运子3(GLUT3)水平显著低于IR及CTL组。结论:2型糖尿病可能通过胰岛素抵抗时信号传导途径下调从而下游GSK-3β激活,导致tau蛋白过度磷酸化来提高AD的发病风险。2型糖尿病时大脑中低下的葡萄糖代谢也可能在tau蛋白过度磷酸化形成中起一定的作用。目的研究胰岛素增敏剂罗格列酮干预条件下胰岛素抵抗大鼠大脑海马tau蛋白部分位点磷酸化水平的变化,并对其机制进行探讨。材料及方法将8周龄雄性Wistar大鼠随机分为3组,对照组(CTL)以普通饮食喂养,胰岛素抵抗组(IR)及罗格列酮组(thiazolidinedione,TZD)以高脂高糖高蛋白饮食喂养8周之后,TZD组罗格列酮3mg·kg-1·d-1进行灌胃4周。葡萄糖氧化酶法检测血浆血糖,放免法检测血浆胰岛素,Western blots分析海马内总tau以及tau蛋白上部分位点(pS199、pT212、pS214、pS396及pS422)的磷酸化水平。γ-32P标记的ATP和特异性低物肽检测海马内胰岛素信号传导系统中的关键酶糖原合成酶激酶-3β(Glycogen synthase kinase-3β, GSK-3β)活性。结果IR及TZD组血浆血糖水平与CTL组无显著差异,IR组血浆胰岛素水平及胰岛素抵抗水平显著高于CTL组而TZD组与CTL组比较无显著差异。Western blot结果显示三组大鼠海马回总tau蛋白水平无显著差异,但在tau蛋白位点pS199、pT212、pS214、pS396及pS422上,IR组都呈现过度磷酸化状态,运用TZD干预后tau蛋白在位点pS199、pT212、pS396及pS422上磷酸化程度有所下降,但在位点pS214上两组磷酸化程度无显著差异。检测GSK-3β活性结果显示,IR及TZD组大鼠海马GSK-3β活性显著高于对照组。结论(1)由于胰岛素抵抗导致细胞内胰岛素信号系统功能下降从而传导途径中GSK-3β活性上调可能是引起大鼠海马内tau蛋白磷酸化的一个重要原因(。2)TZD可抑制tau蛋白的过度磷酸化,但不是通过下调GSK-3β活性的途径。