重大发现！阿尔茨海默病中 tau 蛋白 T217 位点磷酸化的互作组解析及其意义

在阿尔茨海默病（AD）研究领域，为探究 tau 蛋白磷酸化位点 T217（pT217）的病理作用，研究人员分析其互作组。他们发现 23 个 pT217 真正互作蛋白，包括 CTLH E3 泛素连接酶亚基。这为 AD 研究提供新方向。

　　在神秘的大脑世界里，阿尔茨海默病（AD）就像一个可怕的 “幽灵”，困扰着无数人。AD 患者的大脑中，tau 蛋白发生异常变化，其中 tau 蛋白的过度磷酸化和积累是 AD 的一个关键特征。tau 蛋白的磷酸化位点众多，不同位点的磷酸化可能对其功能产生不同影响。目前，虽然知道 tau 蛋白磷酸化在 AD 进程中意义重大，但对于一些早期积累的磷酸化 tau 蛋白，比如在苏氨酸 217 位点磷酸化的 tau 蛋白（pT217），其在大脑中的病理作用仍迷雾重重。而且，以往对 tau 蛋白相互作用的研究，大多聚焦于所有 tau 蛋白种类的混合，或者是疾病后期才大量出现的高度磷酸化 tau 蛋白，对于像 pT217 这种早期积累的 tau 蛋白互作组，几乎无人涉足。为了揭开这些谜团，来自纽约大学格罗斯曼医学院（Center for Cognitive Neurology, New York University Grossman School of Medicine）和悉尼大学（University of Sydney）等机构的研究人员，踏上了探索 pT217 奥秘的征程。他们的研究成果发表在《Acta Neuropathologica》杂志上，为我们理解 AD 的发病机制带来了新曙光。

研究人员采用了多种关键技术方法。在样本方面，他们从纽约大学 AD 研究中心（NYU ADRC）和悉尼脑库（Sydney Brain Bank）收集了捐赠的脑组织，涵盖 20 例散发性 AD 患者、7 例认知正常对照者，以及其他多种神经系统疾病患者的样本。技术上，运用亲和纯化 - 质谱（AP - MS）技术来鉴定 pT217 的互作蛋白；通过共免疫沉淀（co - IP）实验来验证蛋白之间的相互作用；利用免疫荧光显微镜和邻近连接分析（PLA）技术观察蛋白在脑组织中的定位和相互作用情况。

下面来看具体的研究结果：

1. pT217 共免疫沉淀富集的 tau 蛋白磷酸化位点特征：研究人员对比了 pT217、pT231 和 pS396/S404（PHF1）共免疫沉淀后 tau 蛋白磷酸化位点的丰度。发现 PHF1 共免疫沉淀检测到的磷酸化位点最多，pT217 共免疫沉淀检测到 14 个位点。总体而言，pT217 富集的 tau 蛋白磷酸化位点更少，除 T217 位点外，其他位点的平均磷酸化强度也低于 PHF1 富集的 tau 蛋白，这表明 pT217 富集的 tau 蛋白可能处于病理发展的早期阶段。
2. pT217 互作蛋白的鉴定及功能分析：通过 AP - MS，pT217 共免疫沉淀检测到 3325 种蛋白，其中 139 种相对于对照 IgG 共免疫沉淀有显著富集。基于 SAINT 评分≥0.65，确定了 23 个真正的 pT217 蛋白互作体，这些互作蛋白参与蛋白质分解代谢（泛素依赖）和神经元生长因子反应等过程。蛋白质 - 蛋白质相互作用网络显示，存在 p62/SQSTM1 和 CTLH E3 泛素连接酶两个蛋白相互作用中心。与之前研究的 PHF1 免疫反应性 pTau 互作组相比，虽然有 13 种蛋白重叠，但 pT217 tau 的互作蛋白在数量上更少，且在蛋白质分解代谢、神经元生长和囊泡组织等过程中富集更明显，同时 pT217 共免疫沉淀未富集 PHF1 免疫反应性 pTau 互作组中的一些途径，如 RNA 剪接、突触组织或囊泡运输。
3. APOE 基因型对 pT217 tau 相互作用的影响：研究人员对 APOE ε3/ε3 和 APOE ε4/ε4 的样本进行亚分析，发现 APOE ε3/ε3 和 APOE ε4/ε4 病例中分别有 46 和 29 种蛋白与 pT217 tau 显著相互作用，两者有 16 种共同蛋白，包括 CTLH E3 泛素连接酶的五个亚基和相关蛋白。这表明不同 APOE 基因型中与 pT217 tau 的相互作用蛋白有显著重叠，且大多数差异体现在低丰度检测的蛋白上。
4. SQSTM1、WDR26 和 RANBP9 与 tau 相互作用的验证：研究人员在多个独立队列中对 pT217 tau 与 SQSTM1、WDR26 和 RANBP9 的相互作用进行验证。通过共免疫沉淀实验发现，pT217 tau 与 SQSTM1 在所有 AD 病例中都有很强的富集，在其他 tauopathies（皮质基底节变性 [CBD]、皮克病 [PiD] 和进行性核上性麻痹 [PSP]）中也有不同程度的相互作用，在对照病例中也有较弱的相互作用；tau 与 WDR26 在 AD 病例中有显著相互作用，在部分 tauopathies 中也有较弱相互作用，但在对照病例中未发现相互作用；tau 与 RANBP9 在 AD 病例中有富集，在一个对照病例中有弱富集，在 tauopathies 中未发现富集。免疫荧光实验表明，SQSTM1 和 WDR26 与 pT217 tau 在 AD 病例的神经原纤维缠结、营养不良性神经突和神经毡丝中存在共定位。PLA 实验进一步证实 WDR26 与 pTau 在 AD 病例中的紧密定位，且在 tauopathies 中的信号频率低于 AD 病例。

研究结论和讨论部分意义重大。研究首次报道了人类 AD 脑组织中 pT217 tau 的互作组，发现 pT217 tau 可能是一种比 PHF1 免疫反应性 tau 更不成熟的病理形式。研究还确定了多种磷酸化 tau 与 CTLH E3 泛素连接酶之间的重要相互作用，尽管 CTLH E3 泛素连接酶在 AD 中的作用尚未完全明确，但已有研究表明其亚基与 AD 存在关联，如 RANBP9 和 WDR26 可能通过与 tau 的相互作用在 AD 发病机制中发挥重要作用。然而，该研究也存在一定局限性，例如抗体特异性和共免疫沉淀效率会影响 tau 互作蛋白的鉴定数量，APOE 基因型对 pT217 互作组的影响可能因 pT217 抗体富集 tau 的效率问题而未充分体现，且目前尚不清楚鉴定的 tau 互作蛋白是否仅存在于可溶性部分。未来需要更大的样本队列和更先进的技术，如邻近标记（BAR、APEX）结合质谱分析等，进一步研究 pT217 和其他早期 tau 磷酸化事件在 AD 中的作用，以及 tau - CTLH 复合物相互作用的生理结果。