DEK表达缺失导致阿尔兹海默症

来源：brainnews

众所周知，β淀粉样斑块与Tau缠结是阿尔兹海默症所特有的。Tau可以稳定微管，对于维持轴突运输、神经突触生长和神经元形态至关重要；当Tau过度磷酸化时，它会从微管中解离，导致微管稳态丧失和功能障碍，进一步导致神经元之间的突触通讯减少，最终导致细胞死亡与AD患者脑萎缩。

另一方面，DEK是一种核磷酸化蛋白，它可以促进细胞增殖，协助DNA损伤修复并防止细胞凋亡。研究表明，DEK在大脑中高度表达于学习和记忆相关区域，同时在老年女性痴呆患者脑内皮层中DEK蛋白水平与痴呆严重程度评分成反比。因此来自美国的研究人员作出假设，DEK可能具有神经保护作用。1.敲低DEK导致细胞凋亡

研究人员使用含有shRNA的慢病毒在SH-SY5Y细胞中靶向敲低DEK，发现促凋亡因子p53、caspase-3等表达增加，细胞死亡率显著提高。另一方面，由于已报道了DEK表达可以促进Wnt/β-catenin信号转导，所以研究人员也检测了该通路的相关分子，结果显示，随着DEK的敲低，在未分化和分化的细胞中，活化的β-catenin水平均降低；但仅在分化细胞中，总β-catenin水平才降低。而Wnt信号的丢失会加剧Tau的过度磷酸化以及β淀粉样蛋白的沉积和聚集。图1 SH-SY5Y细胞中的DEK敲低可增加细胞凋亡率

2.敲低DEK损害神经突形成并导致Tau过度磷酸化和积累

镜下观察可以发现在整个分化过程中，DEK的丧失会损害神经突的生长，进一步量化每个细胞的神经突数量和长度，发现敲低DEK细胞每个细胞拥有更多的神经突但长度较短，这使得细胞不能够总是成功地与其他细胞产生联系。重要的是，神经突向外生长的功能障碍可能是由于微管稳定性下降所致。所以接下来研究人员决定重点探究DEK和Tau两者的关系。

图2 DEK丢失会损害分化细胞中神经突的形成

通过使用PCR、免疫荧光和westernblot实验，研究人员发现，敲低DEK的细胞中Tau水平升高。但是AD病理学更明确的标志是Tau的过度磷酸化，所以研究人员进一步分析了多个磷酸化位点的总Tau和磷酸化Tau水平。结果显示，和NT组相比，敲低DEK组细胞中的总Tau水平激增了约2倍，而丝氨酸262和PHF-1位点上的磷酸化Tau水平增加，这两个位点均位于Tau的微管结合域内。进一步比较发现，PHF-1位点中pTau/Tau比值下调，而丝氨酸262位点该数值依然显著上调。这些结果说明，在敲低DEK的细胞中大多数上调的Tau蛋白在丝氨酸262位点被过度磷酸化。过度的Tau磷酸化会高度抑制Tau结合微管的能力。图3 DEK丢失增加微管结合域内Tau的磷酸化 

3.总结

在这里，研究人员通过证明DEK的丢失可能导致Tau的过度磷酸化和细胞凋亡，确定了DEK是AD的参与者。这项研究可能有助于更深入地了解AD的分子机制以及潜在的治疗靶标。