J Exp Med：大脑细胞活动可调节老年痴呆症蛋白

在2014年2月17日的《The Journal of Experimental Medicine》上发表的一项研究表明，大脑细胞活动增加，可提高一个老年痴呆症相关蛋白——tau蛋白——在脑液中的水平。

　　

生物通报道：根据圣路易斯华盛顿大学医学院和德国神经退行性疾病中心的科学家进行的一项最新研究，大脑细胞活动增加，可提高一个老年痴呆症相关蛋白在脑液中的水平。相关研究结果发表在2014年2月17日的老牌医学期刊《The Journal of Experimental Medicine》上。

    Tau蛋白是神经元纤维缠结的主要成分，是老年痴呆症的一个特征。Tau蛋白与其他神经退行性疾病有关，包括额颞叶痴呆、核上性麻痹和皮层基底变性。

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    本文的资深作者David M. Holtzman博士称：“通常，健康的脑细胞将tau释放到环绕在其周围的脑脊液和间质液中，但是，我们首次在活体动物中将这种tau释放与大脑细胞活动联系起来。了解这种联系，或许可以帮助我们在治疗老年痴呆症和与tau蛋白相关的其它神经退行性疾病中取得突破性进展。”

    Tau蛋白主要是一种稳定微管的胞浆蛋白，微管是将供应物资从细胞中心运输到远端细胞分支的长柱子。细胞内的一些tau不能结合到微管上。这种tau可能会发生变异并在大脑细胞内聚集，形成称为缠结的结构。科学家们已经在动物模型中，跟踪到了这些tau簇在脑网络中的传播。

    Holtzman教授指出：“在老年痴呆症中，你首先在称为内嗅皮层的一个区域中看到tau簇，然后是在海马体中，并且它继续有规律地在大脑中蔓延。在另外一种疾病核上性麻痹中，tau簇首先出现在脑干中，然后扩散到脑干投射的区域。”

   这些Tau在大脑网络中有规律的传播，让科学家们猜测，功能失调的tau通过突触传播到不同的大脑区域中，突触是单个神经细胞彼此之间相互交流的区域。

    Holtzman的研究结果支持这一假设，证实当神经细胞彼此之间“交流”时，这些细胞之间液体中的tau水平上升，表明当脑细胞发出信号时，它们正在分泌tau。

    到目前为止，研究人员只能在大脑流体中测量单拷贝的tau，而不是tau簇。他们正在寻找一种方法来检测这些tau簇。科学家们认为，如果脑细胞能够分泌和吸收tau簇，那么，这些tau簇可能会使接收细胞中以前正常的tau毁坏，引起疾病相关的tau传播。

    Holtzman表示：“我们还想知道，脑细胞是否在分泌tau作为废物，或者tau是否具有在细胞外发挥作用的功能。例如，有迹象表明，tau可能调节让脑细胞彼此之间互相交流的难度有多小或多大。”（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Neuronal activity regulates extracellular tau in vivo
Abstract：Tau is primarily a cytoplasmic protein that stabilizes microtubules. However, it is also found in the extracellular space of the brain at appreciable concentrations. Although its presence there may be relevant to the intercellular spread of tau pathology, the cellular mechanisms regulating tau release into the extracellular space are not well understood. To test this in the context of neuronal networks in vivo, we used in vivo microdialysis. Increasing neuronal activity rapidly increased the steady-state levels of extracellular tau in vivo. Importantly, presynaptic glutamate release is sufficient to drive tau release. Although tau release occurred within hours in response to neuronal activity, the elimination rate of tau from the extracellular compartment and the brain is slow (half-life of ∼11 d). The in vivo results provide one mechanism underlying neuronal tau release and may link trans-synaptic spread of tau pathology with synaptic activity itself.