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阿尔茨海默症(Alzheimer disease,AD)是一种神经退行性疾病,在其病理研究中 tau蛋白的作用机制一直是研究的重点之一。同时,研究证明,tau蛋白的过表达可以抑制细胞凋亡,对细胞发挥一定的保护作用。tau蛋白作为一种微管相关蛋白,主要分布在细胞质,细胞核内也有存在。目前tau蛋白抗凋亡的具体作用机制和tau蛋白的入核机制都未明确。 本研究在已有的基础上对tau蛋白的入核及其抗凋亡作用及机制进行了探讨。为了初步探讨tau是否含有疑似入核序列,我们将表达人类全长tau蛋白的eGFP-C1-tau441质粒一分为二,构建质粒eGFP-C1-tau(1-220)和eGFP-C1-tau(221-441),通过序列分析比对,证明了构建质粒的序列正确。将三种质粒eGFP-C1-tau441,eGFP-C1-tau(1-220),eGFP-C1-tau(221-441)分别转染鼠成神经瘤细胞株(N2a)48h后进行蛋白电泳,用识别tau不同位点的抗体tau1和tau5对各组蛋白表达物进行鉴定,证明质粒构建和表达成功。将三种质粒分别转染鼠成神经瘤细胞株(N2a)48h荧光染色照相,结果显示,与另外两种质粒转染组相比,tau(1-220)表达产物在胞浆和胞核内表达均匀,而另外两种表达产物主要位于胞浆内,免疫印迹实验也证实了荧光结果,因此我们判断tau(1-220)更容易入核。为探讨不同tau序列的过表达对细胞凋亡的影响,对转染 eGFP-C1-tau441、eGFP-C1-tau(1-220)和eGFP-C1-vector空载质粒后的细胞用0.5μmol/L广谱凋亡诱导剂 staurosporine(STP)进行3h凋亡诱导后提全蛋白以及核蛋白进行免疫印迹(Cleaved Caspase-3和Bcl-2蛋白作为凋亡标记物),结果表明,与空载组比较,tau441和tau(1-220)组均具有显著的抗凋亡作用[tau441,n=3,p<0.05;tau(1-220),n=3,p<0.01],而且凋亡诱导后核蛋白内tau蛋白的含量尤其是tau(1-220)组明显升高(n=3,p<0.01)。为进一步研究tau蛋白抗凋亡时入核的tau441或者tau(1-220)片段与核内DNA的关系,我们将转染eGFP-C1-tau441,eGFP-C1-tau(1-220)质粒的细胞在凋亡诱导前3h先加入20μmol/L纺锤菌素(抑制蛋白与DNA小沟结合)培养,然后进行凋亡诱导(0.5μmol/L STP处理3h,该处理过程中不撤除纺锤菌素)后提取全蛋白和核蛋白进行免疫印迹后的结果表明,tau(1-220)转染组加上纺锤菌素组与不加组相比Cleaved Caspase-3蛋白量明显增加(n=3,p<0.05),表明tau蛋白的抗凋亡能力降低。同时,提取核蛋白进行的免疫印迹也表明,加入纺锤菌素之后,凋亡诱导所导致的核内tau蛋白量升高这一现象发生明显改变,核内蛋白量显著减少(n=3,p<0.05)。综合所有实验结果,我们推测,tau蛋白的前半段tau(1-220)序列可能带有引导tau蛋白入核的关键序列,tau蛋白的抗凋亡作用可能与入核的tau蛋白可结合 DNA小沟有关,tau蛋白可能是通过与DNA小沟的结合来维持DNA的稳定,进而发挥细胞保护作用,抑制细胞凋亡。