Tau蛋白的过度磷酸化机制及其在阿尔茨海默病中的作用*

高 珊， 孔立红

湖北中医药大学针灸骨伤学院，武汉 430061



Tau蛋白的过度磷酸化机制及其在阿尔茨海默病中的作用*

高 珊， 孔立红△

湖北中医药大学针灸骨伤学院，武汉 430061

阿尔茨海默病； Tau蛋白； 异常磷酸化； 神经纤维缠结； 14-3-3ζ蛋白

阿尔茨海默病(Alzheimer disease，AD)是最为常见的神经退行性疾病之一，其临床表现主要有记忆功能的进行性衰退、认知功能障碍、语言及社交功能减退，乃至人格改变及生活能力丧失等,直至死亡[1]。其病因和发病机制至今尚无定论，但大量研究表明，该病病理特征主要表现为神经细胞外的老年斑(senile plaque，SP)、神经元内的神经纤维缠结(neurofibrillarytangles，NFTs)、神经元功能的丧失以及突触数目的减少等[2]。细胞内的神经纤维缠结主要由双螺旋纤维细丝(paired helical filaments，PHF)聚集变粗后扭曲而成，双螺旋纤维形成依赖Tau蛋白的过度磷酸化[3-4]。形成老年斑的β-淀粉样蛋白(amyloid β peptide，Aβ)的毒性作用也需要Tau蛋白介导[5-6]。表明Tau蛋白异常在AD的发展过程中扮演着重要角色。

1 Tau蛋白的结构特征

Tau蛋白基因主要位于17号染色体上，由单基因编码。其一级结构特征明显，从羧基端到氨基端依次分为4个功能区：N端的投射功能区(projection domain)、脯氨酸富集区(proline-rich domain)、微管结合区(microtubule bindingdomain)以及C端功能区(C-terminal domain)等[7-8]。微管结合区由3～4个Pro-Gly-Gly-Gly重复序列构成，帮助Tau蛋白结合在微管的外表面，促进微管的组装，并参与轴突运输[9]。N端含有不同数量的插入序列，从微管表面外伸出来与其他细胞骨架成分和细胞膜接触，在维持轴突的稳定中发挥重要的作用。微管结合区重复序列数量的差异以及N端插入序列数量的不同，使得Tau蛋白出现6种不同的异构体[10]。Tau蛋白的分布区域主要集中在大脑的额叶、颞叶、海马和内嗅区的神经元，还包括外周神经的轴突，就结合能力而言，轴突明显高于神经元胞体以及树突。

2 Tau蛋白的生理功能

Tau蛋白是一种微管相关蛋白，与微管蛋白结合后可作为微管组装早期的核心，促进其他微管蛋白在此核心上延伸聚集形成微管，防止解聚，维持其结构的稳定性，保持微管间的距离，影响神经元轴突的蛋白激酶附着点，且在神经元可塑性中起着重要的作用[11-12]。Tau蛋白还可通过维持微管结构的稳定性，为轴突生长延伸创造条件[13]。在细胞内，Tau蛋白帮助微管组织中心运输线粒体、溶酶体等细胞器和胞外分泌囊泡[14]。此外，Tau蛋白还参与少突胶质细胞髓鞘形成，在促进少突胶质细胞成熟中具有重要作用[15]。Tau蛋白还可通过结合到14-3-3ζ蛋白而参与细胞内信号通路，间接调节细胞内多种蛋白的分布和功能。Tau蛋白异常表达或翻译后修饰方式异常都会使之失去对微管的稳定作用，造成神经细胞功能退化，进而引发相应的神经系统疾病[16-19]。

3 Tau蛋白的翻译后修饰

Tau蛋白的翻译后修饰是调控Tau蛋白结构和功能的重要方式，常见的有磷酸化(phosphorylation)、糖基化(glycosylation)、乙酰化(acetylation)、截断(truncation)、肽脯氨酸异构化(peptidyl-prolyl isomerization)等。

3.1 Tau蛋白磷酸化

Tau蛋白磷酸化主要发生在丝氨酸(Ser)和苏氨酸(Thr)残基，成人脑组织中最长的Tau蛋白异构体形式(Tau441)共含有80个Ser和Thr残基，这些残基都是磷酸化修饰的潜在作用位点[20]。近期有研究表明，Tau蛋白上部分酪氨酸(Tyr)位点也可能发生磷酸化[21-22]。正常成熟脑内Tau蛋白磷酸化位点很少，平均只有2、3个，而AD患者脑中Tau蛋白磷酸化位点高达40个以上，其中Thr231、Ser262的磷酸化直接影响了Tau蛋白与微管的结合[20，23]。同时，Tau蛋白各磷酸化位点之间还可能发生相互调控而影响Tau蛋白的功能[24-25]。

Tau蛋白的磷酸化和去磷酸化是受磷酸激酶和磷酸酯酶共同调控的近似平衡过程[26-29]，2种酶相互调控将Tau蛋白的磷酸化水平维持在正常状态。而在AD患者脑中，这种平衡状态被打破，磷酸激酶和磷酸酯酶的表达水平失衡，引起Tau蛋白磷酸化水平异常升高。Tau蛋白的构象也会影响其磷酸化水平，如对pThr231-Pro232肽脯氨酸顺反异构的系列研究表明，顺式构象的Tau蛋白更容易被过度磷酸化而形成神经纤维缠结[30-31]。Tau蛋白过度磷酸化可影响星形胶质细胞的形态，使其突起延伸和胞体肥大、增生，改变与相邻神经元间的关系，从而导致神经元异常放电，增生的神经突起还可与邻近神经元形成异常突触。Tau蛋白的糖基化及其他翻译后修饰方式也对磷酸化有微妙的调节作用[16，32]。

3.2 Tau蛋白的糖基化

Tau蛋白糖基化包括N-糖基化和O-糖基化，其中N-糖基化主要发生在蛋白质的天冬酰胺(Asn)残基上，是过度磷酸化Tau蛋白的糖基化方式，而O-糖基化主要发生在Ser或Thr侧链羟基上，是正常Tau蛋白的糖基化形式[33-35]。神经纤维缠结中存在大量N-糖基化Tau蛋白，N-糖基化Tau蛋白对于细胞氧化应激的产生具有促进作用，可能是Tau蛋白形成神经纤维缠结的诱因[36]。O-糖基化也对Tau蛋白的结构和功能有一定调节作用，O-糖基化和磷酸化在某些位点发生竞争，某位点的糖基化修饰位点被占用后将对空间上相邻位点的酸化修饰产生一定的影响，O-糖基化的下调会引起Tau蛋白很多位点的过度磷酸化[20，37]。因此，通过调节Tau蛋白糖基化水平降低过度磷酸化可能成为治疗AD的途径。

3.3 Tau蛋白的乙酰化

García-Sierra等[17]研究发现，Tau蛋白280位的赖氨酸(Lys)存在p300和SIRT1介导的乙酰化修饰、去乙酰化修饰，该位点的乙酰化促进了Tau蛋白自身的磷酸化，在相同条件下乙酰化的Tau蛋白比去乙酰化的Tau蛋白更易聚集形成纤维丝。深入研究表明，在AD患者脑组织病变出现的前期和中期，已经可以检测到Tau蛋白的乙酰化修饰，个别位点的错误乙酰化会降低Tau蛋白与微管的结合能力，从而降低微管结构的稳定性，甚至解聚。另外，Tau蛋白的乙酰化能加剧Tau蛋白本身磷酸化程度。因此，深入探索Tau蛋白乙酰化调控磷酸化的分子机制，以及Tau蛋白自身乙酰化对神经纤维聚集的影响，对于开发AD诊断及治疗相关药物具有重要意义。

3.4 Tau蛋白的截断

天然Tau蛋白是一系列蛋白酶的底物，蛋白酶酶切或者通过其他途径产生的蛋白片段可能加速Tau蛋白的聚集及神经退行性疾病的进展[38]。Zhang等[39]研究表明，天冬酰胺内肽酶(asparagine endopeptidase，AEP)可以诱发机体衰老机制，并通过抑制微管的装配功能诱导Tau蛋白截断或聚集，从而触发神经退行性疾病的发生。目前Tau蛋白已经鉴定出了9个酶切位点，这9个位点的截断由不同的蛋白酶介导，截断所产生的片段聚集速度明显快于正常大小的Tau蛋白，产生明显细胞毒性[40]。因此，Tau蛋白的截断与AD的发展有一定的相关性。

除以上几种翻译后修饰的形式之外，Tau蛋白还存在肽脯氨酸异构化、泛素化、类泛素化、硝基化和多聚胺化等翻译后修饰方式。Tau蛋白的不同修饰方式可能发生在同一位点，不同的修饰方式之间相互调控，对AD发生和发展具有不同程度的影响。

4 Tau蛋白过度磷酸化与AD

4.1 Tau蛋白过度磷酸化机制

在机体生长发育过程中，蛋白质的磷酸化和去磷酸化是其发挥正常生理作用的重要环节。蛋白激酶活性升高或者磷酸酯酶活性降低是引发Tau蛋白过度磷酸化的直接原因。研究表明，Tau蛋白磷酸化是由多种蛋白激酶共同作用引起的，这些蛋白激酶主要分为脯氨酸指导的蛋白激酶(proline-directed protein kinase，PDPK)、非脯氨酸指导的蛋白激酶(non-proline-directed protein kinase，non-PDPK)和酪氨酸蛋白激酶(tyrosine protein kinases，TPK)。在拥有大量丝氨酸和苏氨酸残基的磷酸化Tau蛋白激酶中，脯氨酸指导的Tau蛋白激酶糖原合成酶激酶-3(glycogensynthase kinase-3，GSK-3)和细胞周期素依赖蛋白激酶5(cyclin-dependent kinase 5，CDK5)是诱导Tau蛋白磷酸化的主要激酶，因此，PI3K/AKT-GSK-3β信号通路是调节Tau蛋白磷酸化的主要通路之一[41]。

4.2 Tau蛋白过度磷酸化与Aβ相互作用参与AD的发生

Aβ主要由APP蛋白经β分泌酶途径产生，现在医学界普遍认同Aβ蛋白在人大脑内沉积是AD病理变化的中心环节[42]。Tau蛋白的过度磷酸化与Aβ生成之间可能存在相应的调节机制。研究发现，在脑脊液过度磷酸化Tau蛋白(hyperphosphorylated Tau，p-Tau)呈阴性的认知障碍患者中，脑脊液Aβ含量与脑皮质萎缩没有相关性，然而p-Tau呈现阳性的患者会出现脑皮质萎缩程度与脑脊液中Aβ表达量负相关的趋势，提示p-Tau存在是Aβ影响皮质萎缩的必备因素[43]。另一方面，神经细胞异常分泌和积累的Aβ通过激活Tau蛋白激酶，促进Tau蛋白磷酸化，引发慢性炎性反应，激活细胞凋亡，产生未被代谢完全的自由基，引起神经元细胞内氧化与抗氧化作用失衡，从而导致大量神经元及神经胶质细胞死亡。

Aβ需要依赖Tau蛋白产生下游的毒性作用[44-45]，Aβ单独作用于缺乏内源性Tau蛋白的海马神经元时无法引起神经细胞的退行性改变。而另一项研究表明，仅降低AD小鼠Aβ的水平不能缓解其学习记忆障碍，只有同时减少Aβ和Tau蛋白才能改善AD小鼠的认知功能。Aβ蛋白单体在脑组织病变发生的早期即可影响神经元轴突的运输，抑制线粒体中的ATP形成以及神经营养因子受体在轴突中的正常功能[46]。生理状态下，只降低Tau蛋白表达水平不能很好地修复神经元轴突的运输功能。而在Aβ蛋白存在的条件下，Tau蛋白表达的下调表现出明显的神经保护作用。说明降低Tau蛋白能在不影响轴突运输功能的情况下阻止Aβ异常表达介导的轴突运输障碍[47]。除此之外，Tau蛋白还参与调节Aβ和非受体型酪氨酸蛋白激酶Fyn对神经网络的异常兴奋作用[48]。

目前，对于Tau蛋白通过调控Aβ毒性参与AD发生的可能机制有2种假说：① Fyn激酶是Tau蛋白和Aβ连接的纽带，AD患者神经系统中定位在神经元细胞胞体树突上的Tau蛋白通过结合Fyn，使Fyn累积在树突棘上。树突棘Fyn磷酸化修饰促进了NMDA与树突棘神经元中的支架蛋白PSD95形成稳定的相互作用。这种作用激活了兴奋性神经递质Glu的信号传导，导致Aβ蛋白对神经元的兴奋性毒性[49]。② GSK-3介导了Tau蛋白对Aβ的调控，该假说认为共同的上游途径GSK-3分别同时存在于Aβ和Tau蛋白的上游信号通路，具有调节两者生理病理改变的作用[40]。GSK-3有GSK-3α和GSK-3β两种异构体，其中GSK-3β在中枢神经系统大量表达[50]。有数据表明，GSK-3β的功能除了诱导Tau蛋白磷酸化之外，还会影响Aβ的生成和毒性积累，GSK-3可调控APP的酶解作用使Aβ生成增加，而Tau蛋白能够调节GSK-3β磷酸化，降低Tau蛋白表达量可以抑制GSK-3活性[51]。Tau蛋白除了间接地调节Aβ的毒性作用之外，还可以与Aβ直接结合形成可溶性复合体。结合后的复合物通过提高GSK-3β活性促进了Tau蛋白磷酸化，同时成为Aβ蛋白积累的作用中心，加剧Aβ生成淀粉样沉淀[52]。

4.3 Tau蛋白过度磷酸化与14-3-3ζ相互作用参与AD的发生

14-3-3蛋白基因序列高度保守，蛋白分子量较小，能够参与调节机体的多种生理过程，共存在7种不同基因亚型[53]。有研究表明，14-3-3蛋白的ζ亚型在AD患者大脑NFTs中表达增高最显著，提示14-3-3ζ与AD病变息息相关[54]。Qureshi等[54]通过一系列体外实验研究了AD患者脑组织提取物中14-3-3ζ与Tau蛋白的相互作用，结果显示14-3-3ζ与Tau能够被共同免疫沉淀，表明14-3-3ζ与Tau能够相互结合。当Tau蛋白与14-3-3ζ一起在EP管中共培养时，Tau蛋白会形成无定形的聚集体、单链、直丝、带状的细丝和PHFs状细丝等不同状态，这些都与在AD患者脑中分离的病变超微结构相似。另外通过电镜可以直接观察到病变超微结构中同时存在Tau蛋白和14-3-3ζ，且它们的具体形态与培养时间有一定的相关性。当磷酸化Tau蛋白与14-3-3ζ一起培养时，它们以类似的方式聚集。

4.4 Tau蛋白过度磷酸化与p62相互作用参与AD的发生

AD大鼠脑内神经元数量减少，多功能蛋白p62的表达显著降低。p62表达量降低使NF-E2相关因子2(NF-E2-related factor 2，Nrf2)的抗氧化反应序列元件信号通路的抗氧化应激能力显著降低，这可能是AD脑组织中Tau过度磷酸化及随后的神经元结构和功能损伤的原因[55]。

神经元细胞中含有大量的不饱和脂肪酸，当游离基在脑组织中大量积累时可引起不饱和脂肪酸变性，从而导致神经元细胞受到严重损伤。细胞内活性氧水平增加时，细胞自噬途径被激活，细胞自噬与其氧化应激密切相关，两者都能造成AD患者脑组织的损伤[56]。p62的表达增加可以通过分离Keap1而干扰泛素连接酶的功能。因此，神经元细胞自噬与p62蛋白均可能通过干扰Keap1-Nrf2系统以及降低脑组织的氧化应激耐受性，导致AD脑组织中Tau蛋白的过度磷酸化。p62通过LC3-相互作用区(LC3-interacting region，LIR)与自噬体的LC3连接，并通过溶酶体途径降解。因此，p62的表达水平与自噬水平呈正相关。由此可知，AD患者脑中细胞自噬程度的增高可以降低p62的表达。p62可能通过激活氧化应激相关的信号转导通路的方式对神经细胞起到保护作用。因此，神经元细胞自噬增加，诱导p62过度降解，可能与AD患者脑中Tau蛋白过度磷酸化以及随后神经元结构和功能损伤密切相关。

4.5 Tau蛋白过度磷酸化直接参与AD的发生

研究表明，Tau蛋白的过度磷酸化加快了其在大脑和脑脊液中的积累并直接促进NFTs的形成[57]。过度磷酸化的Tau蛋白与MAP1、MAP2等微管蛋白竞争性地结合微管导致微管解聚，微管系统瓦解后阻碍轴浆的运输，从而拮抗性阻碍了Tau与微管蛋白的结合。从微管上脱落下来的Tau蛋白彼此互相聚集形成具有神经毒性的纤维状物质NFTs，而NFTs在不改变微管完整性的前提下即可减弱顺向轴浆运输能力，进而通过异常复杂的机制诱发神经元变性并最终引起痴呆的发生[58-59]。

5 抑制Tau蛋白过度磷酸化治疗AD的潜在方法

Tau蛋白磷酸化及去磷酸化由蛋白激酶和磷酸酯酶催化，因此，使用蛋白激酶抑制剂是治疗AD的潜在方法之一。研究表明，接受GSK-3β抑制剂ARA014418治疗的AD小鼠脑干组织中不溶解的Tau蛋白含量比对照组小鼠明显减少。抗致敏寡核苷酸能预防Aβ蛋白诱导的Tau蛋白过度磷酸化。令人失望的是，研发激酶抑制剂的道路困难重重，目前市面上已有的激酶抑制剂大多数是针对蛋白质氨基酸残基上普通的ATP结合位点，而无法选择性地完全抑制某一种特异性激酶。此外，由于激酶作用的广泛性，激酶抑制剂还可能会产生副反应。尽管激酶抑制剂在肿瘤的治疗中已经开展得如火如荼且收获颇多，但酶抑制剂类药物能否对AD产生疗效还是未知数。另一方面，通过拮抗作用降低Tau蛋白磷酸化水平也能够缓解AD的发展。最有利的证据就是美金刚胺(memantine)，它是由美国食品及药物管理局(FDA)批准用于治疗中重度AD的NMDA受体拮抗剂，此拮抗剂可通过抑制冈田酸(okadaic acid)引起的Tau蛋白过度磷酸化进而实现对大鼠海马神经元变性的修复[60]。

6 展望

Tau蛋白的异常磷酸化是AD的重要病理特征之一，对Tau蛋白异常磷酸化的研究为揭示AD发病的分子机制提供了依据。在AD的不同发病阶段，Tau蛋白异常磷酸化都会发挥重要作用。在神经元细胞病变的早期，已经出现了Tau蛋白异常磷酸化，通过阻碍神经元轴突运输，引发胞体突触丢失和神经炎发生；发展到晚期病变则表现出NFTs的大量积累，正常细胞功能丧失，从而导致AD的发生。同时，NFTs可能屏蔽了很多重要的功能性蛋白质，加剧神经元功能的损伤。Tau蛋白的正常磷酸化和去磷酸化受着细胞内许多蛋白激酶和磷酸酯酶的调节。在异常的神经细胞中，调节它正常生理功能的这些酶发生了表达量和催化活性的异常升高或降低。对这些调节酶的研究在以Tau蛋白为靶点的AD治疗方面具有一定的指导意义。抑制神经元细胞中Tau蛋白的过度磷酸化可以有效缓解神经退行性病变的发生和发展，改善AD患者的认知功能。

[1] Khairallah M I，Kassem L A.Alzheimer’s disase：Current status of etiopathogenesis and therapeutic strategies[J].Pak J Biol Sci，2011，14(4)：257-272.

[2] Ittner L M，Götz J.Amyloid-c and tau--a toxic pas de deux in Alzheimer’s disease[J].Nat Rev Neurosci，2010，12(2)：65-72.

[3] Grundkeiqbal I，Iqbal K，Tung Y C，et al.Abnormal phosphorylation of the microtubule-associated protein tau(tau)in Alzheimer cytoskeletal pathology[J].Proc Natl Acad Sci USA，1986，83(13)：4913-4917.

[4] Grundkeiqbal I，Iqbal K，Quinlan M，et al.Microtubule-associated protein Tau.A component of Alzheimerpaired helical filaments[J].J Biol Chem，1986，261(13)：6084-6089.

[5] Amniai L，Barbier P，Sillen A，et al.Alzheimer disease specificphosphoepitopes of Tau interfere with assembly of tubulin butnot binding to microtubules[J].FASEB J，2009，23(4)：1146-1152.

[6] Rapoport M，Dawson H N，Binder L I，et al.Tauisessentialtobeta-amyloid-induced neurotoxicity[J].Proc Natl Acad Sci USA，2002，99(9)：6364-6369.

[7] Ballatore C，Lee V M，Trojanowski J Q.Tau-mediated neurodegeneration in Alzheimer’s disease and related disorders[J].Nat Rev Neurosci，2007，8(9)：663-672.

[8] Lee V M，Goedert M，Trojanowski J Q.Neurodegenerative tauopathies[J].Annu Rev Neurosci，2001，24：1121-1159.

[9] Poorkaj P，Kas A，D’Souza I，et al.A genomic sequence analysis of the mouse and human mincrotubule-associated protein Tau[J].Mamm Genome，2001，12(9)：700-712.

[10] Avila J，De Barreda E G，Pallas-Bazarra N，et al.Tau and neuron aging[J].Aging Dis，2013，2013(4)：23-28.

[11] Noble W，Hanger D P，Miller C C J，et al.The importance of tau phosphorylation for neurodegenerative diseases[J].Front Neurol，2013，4：83.

[12] Villemagne V L，Okamura N.Tau imaging in the study of ageing，Alzheimer’s disease，and other neurodegenerative conditions[J].Curr Opin Neurobiol，2015，36：43-51.

[13] Cuchillo-Ibanez I，Seereeram A，Byers H L，et al.Phosphorylation of Tau regulates its axonal transport by controlling its binding to kinesin[J].FASEB J，2008，22(9)：3186-3195.

[14] Arnold C S，Johnson G V，Cole R N，et al.The microtubule-associated protein Tau is extensively modified with O-linked N-acetylglucosamine[J].J Biol Chem，1996，271(46)：28741-28744.

[15] Yuzwa S A，Macauley M S，Heinonen J E，et al.Apotent mechanism-inspired O-GlcNAcase inhibitor that blocks phosphorylation of Tauinvivo[J].Nat Chem Biol，2008，4(8)：483-490.

[16] Min S W，Cho S H，Zhou Y，et al.Acetylation of tau inhibits its degradation and contributes to Tauopathy[J].Neuron，2010，67(6)：953-966.

[17] García-Sierra F，Mondragón-Rodríguez S，Basurto-Islas G.Truncation of Tau protein and its pathological significance in Alzheimer’s disease[J].J Alzheimer Dis，2008，14(1)：75-86.

[18] García-Sierra F，Jarero-Basulto J J，Kristofikova Z，et al.Ubiquitin is associated with eayly truncation of Tauprotein at aspartic acid421 during the maturation of neurofibrillary tangles in Alzheimer’s disease[J].Brain Pathol，2012，22(2)：240-250.

[19] Wang J Z，Xia Y Y，Grundke-Iqbal I，et al.Abnormal hyperphosphorylation of Tau-sitesregulation，and molecular mechanism of neurofibrillary degeneration[J].J Alzheimers Dis，2013，33(Suppl 1)：S123-S139.

[20] Lee G，Thangavel R，Sharma V M，et al.Phosphorylation of tau by fyn：implications for Alzheimer’s disease[J].J Neurosci，2004，24(9)：2304-2312.

[21] Lebouvier T，Scales T M，Hanger D P，et al.The microtubule-associatedprotein Tau is phosphorylated by Syk[J].Biochim Biophys Acta，2008，1783(2)：188-192.

[22] Lebouvier T，Scales T M，Hanger D P，et al.Phosphorylation of Tau at bothThr231 and Ser262 is required for maximal inhibition of its binding to microtubules[J].Arch Biochem Biophys，1998，357(2)：299-309.

[23] Li T，Paudel H K.Glycogen synthase kinase 3 beta phosphorylates Alzheimer’s disease-specific Ser396 of microtubule-associated protein Tau by a sequential mechanism[J].Biochemistry，2006，45(10)：3125-3133.

[24] Cho J H，Johnson G V W.Primed phosphorylation of Tau at Thr231 by glycogen synthase kinase 3 beta(GSK3 beta)plays a critical role inregulating Tau’s ability to bind and stabilize microtubules[J].J Neurochem，2004，88(2)：349-358.

[25] Paudel H K，Lew J，Ali Z，et al.Brain proline-directed protein kinase phosphorylates Tau on sites that are abnormally phosphorylated in Tau associated with Alzheimer’s paired helical filament[J].J Biol Chem，1993，268(31)：23512-23518.

[26] Morishima-Kawashima M，Hasegawa M，Takio K，et al.Proline-directed and non-proline-directedphosphorylation of PHF-Tau[J].J Biol Chem，1995，270(2)：823-829.

[27] Wang J Z，Grundke-Iqbal I，Iqbal K.Kinases and phosphatases and Tau sites involved in alzheimer neurofibrillary degeneration[J].Eur J Neurosci，2007，25(1)：59-68.

[28] Gong C X，Iqbal K.Hyperphosphorylation of microtubule-associated protein Tau apromising therapeutic target for Alzheimer disease[J].Curr Med Chem，2008，15(23)：2321-2328.

[29] Lu K P，Liou Y C，Zhou X Z.Pinning down the prolinedirected phosphorylation signaling[J].Trends Cell Biol，2002，12(4)：164-172.

[30] Nakamura K，Greenwood A，Binder L，et al.Proline isomer-specific antibodies reveal the earlypathogenic Tau conformation in Alzheimer’s disease[J].Cell，2012，149(1)：232-244.

[31] Yuzwa S A，Shan X Y，Macauley M S，et al.Increasing O-GlcNAc slows neurodegenerationand stabilizes Tau against aggregation[J].Nat Chem Bio，2012，8(4)：393-399.

[32] Robertson L A，Moya K L，Breen K C.The potential role of Tau protein O-glycosylation in Alzheimer’s disease[J].J Alzheimers Dis，2004，6(5)：489-495.

[33] Wang J Z，Grundke-Iqbal I，Iqbal K.Glycosylation of microtubule-associated protein Tau：An abnormal post-translational modification in Alzheimer’s disease[J].Nat Med，1996，2(8)：871-875.

[34] Arnold C S，Johnson G V，Cole R N，et al.The microtubule-associated protein Tau is extensively modified with O-linked N-acetylglucosamine[J].J Biol Chem，1996，271(46)：28741-28744.

[35] Li X，Lu F，Wang J Z，et al.Concurrent alterationsof O-GlcNAcylation and phos-phorylation of Tau in mouse brains during fasting[J].Eur J Neurosci，2006，23(8)：2078-2086.

[36] Liu F，Iqbal K，Grundke-Iqbal I，et al.O-GlcNAcylation regulates phosphorylation of Tau：A mechanism involved in Alzheimer’s disease[J].Proc Natl Acad Sci USA，2004，101(29)：10804-10809.

[37] Wang Y，Garg S，Mandelkow E M，et al.Proteolytic processing of Tau[J].Biochem Soc Trans，2010，38(4)：955-961.

[38] Basurto-Islas G，Luna-Muoz J，Guillozet-Bongaarts A L，et al.Accumulation of aspartic acid421-andglutamic acid391-cleaved Tau in neurofibrillary tangles correlates with progression in Alzheimer disease[J].J Neuropathol Exp Neurol，2008，67(5)：470-483.

[39] Zhang Z，Song M，Liu X，et al.Cleavage of tau by asparagine endopeptidase mediates the neurofibrillary pathology in Alzheimer’s disease[J].Nat Med，2014，20(11)：1254-1262.

[40] Small S A，Duff K.Linking Abeta and Tau in late-onset Alzheimer’s disease：a dual pathway hypothesis[J].Neuron，2008，60(4)：534-542.

[41] Zhang Z X，Zhao R P，Qi J P，et al.Inhibition of glycogen synthasekinase-3β by angelica sinensis extract decreases β-amyloid-inducedneurotoxicity and tau phosphorylation in cultured cortical neurons[J].J Neurosci Res，2011，89(3)：437-447.

[42] Desikan R S，McEvoy L K，Thompson W K，et al.Amyloid-beta associated volume loss occurs only in the presence of phospho-Tau[J].Ann Neurol，2011，70(4)：657-661.

[43] Nussbaum J M，Schilling S，Cynis H，et al.Prion-like behavior and Tau-dependent cytotoxicity of pyroglutamylated amyloid-beta[J].Nature，2012，485(7400)：651-655.

[44] Amadoro G，Corsetti V，Ciotti M T，et al.Endogenous Abetacauses cell death via early Tau hyperphosphorylation[J].Neurobiol Aging，2011，32(6)：969-990.

[45] Tang Y，Scott D A，Das U，et al.Early and selective impairments in axonal transport kinetics of synaptic cargoes induced by solu-ble amyloid beta-protein oligomers[J].Traffic，2012，13(5)：681-693.

[46] Vossel K A，Zhang K，Brodbeck J，et al.Tau reduction prevents Abeta-induced defects in axonal transport[J].Science，2010，330(6001)：198.

[47] Roberson E D，Halabisky B，Yoo J W，et al.Amyloid-beta/Fyn-induced synaptic，network，and cognitive impairments depend on Tau levels in multiple mouse models of Alzheimer’s disease[J].J Neurosci，2011，31(2)：700-711.

[48] Pena F，Ordaz B，Balleza-Tapia H，et al.Beta-amyloid protein(25-35)disrupts hippocampal network activity：role of Fyn-kinase[J].Hippocampus，2010，20(1)：78-96.

[49] Sofola O，Kerr F，Rogers I，et al.Inhibition of GSK-3 ameliorates Apathology in an adult-onset Drosophila model of Alzheimer’s disease[J].PLoS Genet，2010，6(9)：e1001087.

[50] Miao Y，Chen J，Zhang Q，et al.Deletion of Tau attenuates heatshock-induced injury in cultured cortical neurons[J].J Neurosci Res，2010，88(1)：102-110.

[51] Guo J P，Arai T，Miklossy J，et al.Aand Tau form soluble complexes that may promote self aggregation of both into the in-soluble forms observed in Alzheimer’s disease[J].Proc Natl Acad Sci USA，2006，103(6)：1953-1958.

[52] Berg D，Holzmann C，Riess O.14-3-3 proteins in the nervous system[J].Nat Rev Neurosci，2003，4(9)：752-762.

[53] Li X H，Lv B L，Xie J Z，et al.AGEs induce Alzheimer-like tau pathology and memory deficit via RAGE-mediated GSK-3 activation[J].Neurobiol Aging，2012，33(7)：1400-1410.

[54] Qureshi H Y，Li T，Macdonald R，et al.Interaction of 14-3-3ζ with microtubule-associated protein Tau within Alzheimer’s disease neurofibrillary tangles[J].Biochemistry，2013，52(37)：6445-6455.

[55] Scherz-Shouval R，Shvets E，Fass E，et al.Reactive oxygen species are essential for autophagy and specifically regulate the activity of Atg4[J].EMBO J，2007，26(7)：1749-1760.

[56] Underwood B R，Imarisio S，Fleming A，et al.Antioxidants can inhibit basal autophagy and enhance neurodegeneration in models of polyglutamine disease[J].Hum Mol Genet，2010，19(17)：3413-3429.

[57] Plouffe V，Mohamed N V，Rivest-McGraw J，et al.Hyperphosphorylation and cleavage at D421 enhance Tau secretion[J].PLoS One，2012，7(5)：e36873.

[58] Horvath J，Burkhard P R，Herrmann F R，et al.Neuropathology of parkinsonism in patients with pure Alzheimer’s disease[J].J Alzheimers Dis，2014，39(1)：115-120.

[59] Kövari E，Herrmann F R，Bouras C，et al.Amyloid deposition is decreasing in aging brains：an autopsy study of 1，599 older people[J].Neurology，2014，82(4)：326-331.

[60] Li L，Sengupta A，Haque N，et al.Memantine inhibits and reverses the Alzheimer type abnormal hyperphosphorylation of Tau and associated neurodegeneration[J].FEBS Lett，2004，566(1-3)：261-269.

(2016-05-05 收稿)

*国家自然科学基金资助项目(No.81373741)

R749.16

10.3870/j.issn.1672-0741.2016.06.024

高 珊，女，1982年生，博士研究生，E-mail：gaoshan7200@sohu.com

△通讯作者，Corresponding author，E-mail:xiyu1618@sina.com