Tau不僅是“壞人”，它還扮演著“好人”的角色，保護(hù)我們的大腦

來(lái)源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2024-09-03 10:51:00【大中小】

摘要：研究表明，Tau蛋白在大腦中也起著積極的作用。

貝勒醫(yī)學(xué)院和德克薩斯兒童醫(yī)院Jan and Dan Duncan神經(jīng)學(xué)研究所(Duncan NRI)的研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)研究表明，Tau蛋白在包括阿爾茨海默病在內(nèi)的幾種神經(jīng)退行性疾病中起著關(guān)鍵作用，在大腦中也起著積極的作用。Tau減輕了過(guò)多活性氧(ROS)或自由基引起的神經(jīng)元損傷，促進(jìn)健康衰老。這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然神經(jīng)科學(xué)》雜志上。

“活性氧是體內(nèi)各種細(xì)胞功能的天然副產(chǎn)品。雖然低水平的活性氧是有益的，但過(guò)量的活性氧對(duì)細(xì)胞是有害的，因?yàn)樗鼤?huì)引發(fā)其他有毒形式的分子的產(chǎn)生，從而誘導(dǎo)氧化應(yīng)激，包括過(guò)氧化脂質(zhì)，神經(jīng)元特別容易受到氧化應(yīng)激的影響，如果過(guò)氧化脂質(zhì)水平?jīng)]有得到嚴(yán)格控制，神經(jīng)元就會(huì)被破壞。”該研究的主要作者Lindsey Goodman博士說(shuō)。

圖1 Tau是膠質(zhì)脂滴形成和抵抗神經(jīng)元氧化應(yīng)激所必需的

脂滴保護(hù)大腦免受氧化損傷

越來(lái)越多的證據(jù)支持這樣一種觀點(diǎn)，即我們的大腦已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種神經(jīng)保護(hù)策略來(lái)對(duì)抗ros引起的氧化損傷。

Hugo Bellen團(tuán)隊(duì)在2015年發(fā)現(xiàn)的一種策略是，神經(jīng)元將這些有毒的過(guò)氧化脂質(zhì)輸出到鄰近的膠質(zhì)細(xì)胞，膠質(zhì)細(xì)胞將它們隔離成脂滴，用于儲(chǔ)存和未來(lái)的能源生產(chǎn)。Goodman說(shuō):“這個(gè)過(guò)程有效地去除和中和了這些有毒的脂質(zhì)。在目前的研究中，我們研究了Tau蛋白在膠質(zhì)脂滴形成中的作用。”

研究小組發(fā)現(xiàn)，果蠅體內(nèi)的內(nèi)源性正常Tau蛋白是膠質(zhì)脂滴形成和防止神經(jīng)元ROS的必需物質(zhì)。同樣，從大鼠和人類獲得的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞也需要Tau蛋白來(lái)形成脂滴。

雖然正常人類Tau蛋白的表達(dá)足以在缺乏自身Tau蛋白的果蠅中恢復(fù)膠質(zhì)脂滴形成和成熟的過(guò)程，但當(dāng)這種人類Tau蛋白攜帶致病突變(與阿爾茨海默病的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān))時(shí)，膠質(zhì)細(xì)胞無(wú)法形成脂滴以響應(yīng)神經(jīng)元ROS。

圖2 果蠅視網(wǎng)膜膠質(zhì)脂滴通路和脂滴特征

Goodman說(shuō):“正如之前的研究所描述的那樣，這表明Tau蛋白的突變可能會(huì)降低蛋白質(zhì)正常防止氧化應(yīng)激的能力，此外還會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)積累成為疾病的典型特征。總的來(lái)說(shuō)，這些發(fā)現(xiàn)支持了Tau蛋白對(duì)抗ROS毒性的一種新的神經(jīng)保護(hù)作用。”

通過(guò)在神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中過(guò)度表達(dá)致病的人類Tau蛋白的Tau介導(dǎo)的條件下建立的果蠅和大鼠模型，發(fā)現(xiàn)了與疾病的進(jìn)一步聯(lián)系。在這些情況下，研究人員再次發(fā)現(xiàn)神經(jīng)膠質(zhì)脂滴缺陷和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞死亡是對(duì)神經(jīng)元ROS的反應(yīng)。這表明Tau是一種劑量敏感的膠質(zhì)脂滴調(diào)節(jié)劑，過(guò)多或過(guò)少的Tau是有害的。

該研究的通訊作者Bellen說(shuō):“通過(guò)揭示Tau蛋白令人驚訝的新神經(jīng)保護(hù)作用，該研究為減緩、逆轉(zhuǎn)和治療神經(jīng)退行性疾病的潛在新策略打開(kāi)了大門。”他是貝勒大學(xué)分子生物學(xué)和遺傳學(xué)的杰出服務(wù)教授，并在鄧肯NRI擔(dān)任神經(jīng)遺傳學(xué)主席。

總之，與它在神經(jīng)退行性疾病中通常扮演的“壞人”角色相反，這項(xiàng)研究表明，Tau在神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中也扮演著“好人”的角色，幫助隔離有毒脂質(zhì)，減少氧化損傷，從而保護(hù)我們的大腦。然而，當(dāng)Tau蛋白缺失或有缺陷的Tau蛋白存在時(shí)，這種保護(hù)作用就會(huì)消失，從而導(dǎo)致疾病。

參考資料

[1] Tau is required for glial lipid droplet formation and resistance to neuronal oxidative stress