下调pp32恢复p300/CBP组蛋白乙酰化转移酶活性改善学习记忆障碍

摘要

【背景】
　　认知功能下降是包括阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)在内的神经退行性疾病的一个重要特征。目前我们对引起认知损伤原因知道的还很有限,同时也缺乏有效的治疗方法。长期记忆的形成需要有稳定的基因表达,这其中一部分主要受染色质的表观遗传学的调控。研究发现神经系统中与学习和记忆相关的蛋白质,其基因水平的调控主要跟组蛋白乙酰化修饰有关。组蛋白的乙酰化修饰后能降低与DNA静电吸引,促使转录因子与基因启动子的结合,最终引起记忆相关基因的表达。另外,通过抑制组蛋白去乙酰化酶(HDAC),提高组蛋白乙酰化水平而治疗认知损伤的药物也取得了令人鼓舞的实验结果。但是,引起组蛋白乙酰化异常而导致记忆损伤的致病因子并不清楚。
　　组蛋白乙酰化修饰主要由组蛋白乙酰化转移酶(HAT)及HDAC调节,而目前发现的与学习记忆功能的HAT为:p300/CBPHAT。已经证实p300/CBPHAT在海马依赖性的空间记忆形成中起着关键性角色,并且HAT活性降低参与到神经退行性疾病中。因此,找出能够特异恢复p300/CBPHAT活性的因子可能是治疗学习记忆障碍相关疾病的最佳靶点。pp32,细胞内抑制p300/CBPHAT复合物(INHAT)的一个主要因子。pp32为INHAT发挥去抑制p300/CBPHAT必须因子,在AD患者脑中发现其表达增高。
　　【目的】
　　本研究旨在利用htau转基因鼠和学习与记忆障碍的老龄鼠,探讨下调pp32对p300/CBPHAT活性的影响和对学习记忆能力作用。
　　【方法】
　　构建特异针对pp32基因序列的RNA干扰慢病毒载体Lenti-NC、Lenti-Sipp32。利用水迷宫方法筛选出学习记忆障碍的aged小鼠。采用脑立体定位技术,分别在学习记忆障碍的老龄小鼠,htau转基因小鼠的海马注射2μl的Lenti-NC或Lenti-sipp32。30天后,利用水迷宫及电跳台检测其学习记忆能力变化。利用免疫组化、免疫印迹和免疫荧光检测相关蛋白的变化;采用高尔基染色技术统计分析海CA3区神经元树突的形态及树突棘的密度;使用反转录聚合酶链式反应检测pp32及相关记忆蛋白的mRNA含量。
　　【结果】
　　Lenti-sipp32可以有效降低pp32的mRNA和蛋白水平,提高HAT和CREB活性,逆转海马中突触相关蛋白及其mRNA水平,增加海马CA3区锥体神经元树突复杂性和树突棘密度,恢复记忆障碍的老龄鼠和htau转基因鼠的学习记忆能力。下调pp32还可以提高磷酸酯酶PP2A的活性,降低htau转基因鼠中的tau蛋白异常磷酸化水平。
　　【结论】
　　下调pp32通过提高HAT活性增加组蛋白乙酰化水平,提高CREB的活性促使学习记忆相关基因表达和蛋白合成,改善海马神经元树突复杂性和树突棘密度,降低异常磷酸化的tau蛋白,恢复其学习记忆能力。

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参考文献

Betaine attenuates Alzheimer-like pathological changes and memory deficits induced by homocysteine

英文摘要

Introduction:

Materials and methods

Results

Conclusion

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综述

附录 1博士期间参与科研项目

附录 2 博士期间发表的文章

附录 3 博士期间所获奖励

附录 4 博士期间所参加会议

致谢