Exendin-4对AGEs致小鼠海马内tau蛋白异常磷酸化的干预作用及初步机制研究文献综述

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

1. 课题的研究背景、意义和目的

阿尔茨海默病（Alzheimerrsquo;s disease，AD）是一种最常见的老年型痴呆症。该病有两个显著的病理性特征: ①神经细胞外由beta;-淀粉样蛋白（Abeta;）异常沉积引发的老年斑（SPs）；②神经细胞内由Tau 蛋白自聚集形成的神经元纤维缠结（NFTs）。

近年来，越来越多的证据表明糖尿病，尤其是2型糖尿病，能够增加AD的发生风险，但糖尿病相关AD的发生机制尚不明确且缺乏有效药物。研究发现，晚期糖化终产物AGEs（advanced glycation end-products）广泛分布在糖尿病患者病变系统及AD患者脑内，这说明AGEs可能是引起糖尿病并发AD的重要分子。

AGEs是蛋白质、脂质、核酸等生物大分子与还原糖发生非酶催化反应，生成的一系列具有高度活性终产物的总称。AGEs是正常情况下机体内环境稳定和组织重建的必需分子，随着年龄的增长，它在血清、组织中的生成和积聚是不可避免的。但是，AGEs的过量累积会引起一系列的病理变化，其中包括AD。AGEs脑内沉积通过两大途径参与AD的发病过程： 一是非受体途径，如细胞外蛋白质的糖化和交联引起组织基质结构的改变；二是受体途径，即通过与细胞膜表面特定受体的相互作用，引起细胞结构和功能的改变。总的来说，AGEs致AD的发病机制与异常的脑内蛋白交联存积、氧化应激、神经元丧失有关。从分子水平来看，AGEs与构成AD两大病理特征的分子Abeta;和Tau 蛋白都有联系。

最近，以Abeta; 为靶点的部分药物在三期临床试验中却以失败告终，预示着Abeta; 可能不是最根本的致病因素，而Tau 蛋白在阿尔茨海默病中的作用却得到越来越多的关注。AD患者脑中Tau蛋白总量多于正常人，且正常Tau蛋白减少而异常过度磷酸化Tau蛋白大量增加。AD患者脑Tau蛋白异常过度磷酸化后与微管蛋白的结合力仅是正常Tau蛋白的1/10，也失去其促进微管装配形成的生物学功能并丧失维持微管稳定的作用，PHF-Tau与微管蛋白竞争结合正常Tau蛋白及其它大分子微管相关蛋白，并从微管上夺取这些蛋白导致微管解聚，破坏正常的微管系统，异常磷酸化的Tau蛋白则自身聚集成PHF/NFT结构。AD患者脑中受累神经元微管结构广泛破坏，正常轴突转运受损，引起突触丢失神经元功能损伤，发生脑神经退行性病变。AD患者脑中发现三种Tau蛋白，即胞浆正常Tau蛋白（C-Tau），可溶于水的异常磷酸化Tau蛋白（AD p-Tau）以及异常修饰聚集成PHF的Tau蛋白（PHF-Tau），它存在泛素蛋白修饰。因此，调节Tau蛋白磷酸化水平可能成为治疗阿尔茨海默病的新途径。研究发现，作为降糖药的exendin-4除了降糖作用外，还能减轻兴奋性毒性，抑制细胞凋亡， 促进神经元增生、分化， 对神经退行性疾病有治疗作用，这可能也与其对Tau蛋白磷酸化水平的调节作用有关。

本课题拟采用AGEs尾静脉注射ICR小鼠，观察小鼠海马内Tau蛋白异常磷酸化水平变化；并以糖尿病治疗药物exendin-4对其保护机制为切入点，考察exendin-4的干预作用，并初步探讨exendin-4调节Tau蛋白磷酸化水平的机制，为治疗糖尿病相关AD的潜在靶点提供实验和理论基础。

二、课题研究的主要内容

1、AGEs致AD样病变模型的建立及exendin-4的干预作用

1.1 AGEs的制备

牛血清白蛋白（BSA，50 mg/mL）与D-葡萄糖（0.5 M）溶于PBS溶液（0.2 M，pH 7.4），在超净工作台中用0.22 mu;m微孔滤器过滤除菌，37 °C培养箱中共孵育制备AGE-BSA，同时设置不含D-葡萄糖的BSA空白对照组。90天后，置于Mw 8 000-14000透析袋中，0.01 M PBS透析48小时除去游离葡萄糖，分装1 mL/支，-80 °C保存待用。