Acta Neuropathologica: MAP激酶p38γ降低tau介导的晚期记忆缺陷

阿尔茨海默病（AD）是最常见的痴呆症，其特征是细胞外斑块含有淀粉样蛋白β（Aβ）和由神经元tau蛋白构成的细胞内缠结。尽管我们对疾病机制的理解有所增加，但是通过靶向Aβ或其从淀粉样样前体蛋白（APP）中加工来治疗AD的方法在大型临床试验中没有明显的益处。因此，最近对疾病机制和治疗发展的探索主要集中在tau。AD的各个方面可以在神经元中表达人类APP的小鼠模型中进行建模。APP转基因小鼠表现为淀粉样斑块的进行性沉积。

我们以前已经证明，位点特异性tau磷酸化可以抑制淀粉样蛋白β（Aβ）诱导的毒性信号。突触后有丝分裂原激活蛋白（MAP）激酶p38γ介导了苏氨酸-205（T205）上tau的位点特异性磷酸化。使用基因治疗的方法，我们利用这种神经保护机制来改善两种Aβ依赖的AD小鼠模型在晚期记忆缺陷阶段的记忆。tau中靶向T205的突触后激酶p38γ活性的增加降低了有症状的Aβ诱发的AD模型的记忆缺陷。用野生型人tau或磷酸化缺陷tau T205A进行的重组实验表明，T205修饰对于p38γ的下游效应至关重要，p38γ可以防止APP转基因小鼠的记忆障碍。此外，对小鼠Mapt基因中T205密码子的基因组编辑表明，内源性tau中的单侧链对APP转基因AD小鼠的记忆缺陷具有关键性的调节作用。在表达非致病性tau的tau转基因小鼠模型中，通过基因p38γ缺失消除p38γ活性的保护作用，使tau具有毒性，并导致人类Aβ缺失时记忆功能受损。因此，我们认为，调节神经元p38γ的活性是一种内在的tau依赖性治疗方法，可以增强晚期痴呆症患者的受损认知。

方法：从皮质组织中纯化突触体的方法如前所述。简单地说，使用预先冷却的匀浆器在30 mg 组织/毫升的冰镇蔗糖缓冲液中均匀化。通过离心（1400g，10min，4°C）清除匀浆后，将颗粒重新悬浮在蔗糖缓冲液中并再次离心（1400g，10 min，4°C）。合并上清液，再次离心，并在4°C下在13800 g下旋转上清液（总脑匀浆）10分钟。将颗粒重新悬浮在蔗糖缓冲液中，分层并在4°下以45000g离心45分钟。将Pellet重新悬浮在5%的Ficoll中，在13%的Ficoll上分层，在4°C下以45000g下离心45分钟。收集界面（突触体），在5%的Ficoll中稀释，45°C下离心，收集上清液（非突触）并在pH8缓冲液中洗涤沉淀并重新悬浮在pH8缓冲液中，从而构成粗的突触体裂解物。在制备用于蛋白质印迹的样品之前，测定不同组分的蛋白质浓度。

综上所述，我们的研究结果表明，通过突触后激酶p38γ靶向位点特异性tau磷酸化是一种潜在的治疗方法，可减轻现有Aβ诱导的AD小鼠模型的记忆障碍。通过基因治疗载体增加p38γ的活性是安全的，并且不会促进tau病理学改变，包括在高tau水平情况下。最后，我们发现p38γ在缺乏高Aβ水平的情况下限制了tau依赖性记忆损伤，支持p38γ对tau毒性的直接影响。

Ittner, A., Asih, P.R., Tan, A.R.P. et al. Reduction of advanced tau-mediated memory deficits by the MAP kinase p38γ. Acta Neuropathol 140, 279–294 (2020).