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CDK-5在神经系统变性疾病的研究进展
细胞周期依赖性蛋白激酶5(CDK-5)是一种特殊的细胞周期依赖性激酶家族成员,它既不受细胞周期素调节,也不调节细胞周期,而是受非细胞周期蛋白p35和p39的调节.研究表明CDK-5可调节多种底物,对中枢神经系统的发育起重要作用.然而,CDK-5激酶活性异常升高会导致一些神经变性疾病的发生,因此,CDK-5活性的调节可能成为治疗神经变性疾病的靶点,现就其与神经变性疾病的关系进行综述.
关键词： 细胞周期依赖性蛋白激酶5 神经变性疾病 CDK-5的调节 -
白藜芦醇甙对慢性酒精中毒大鼠学习记忆及海马Cdk5激酶活性的影响
目的:研究白藜芦醇甙对慢性酒精中毒大鼠学习记忆及海马细胞周期依赖性蛋白激酶5 (CdkS)活性的影响.方法:40只大鼠随机分为4组(n=10):对照组、酒精中毒模型组、酒精中毒+白藜芦醇甙低剂量组、酒精中毒+白藜芦醇甙高剂量组.以灌胃法(每天3.0 g/kg酒精)建立慢性酒精中毒大鼠模型.戒断评分法观察戒断症状;Morris水迷宫测试学习记忆成绩;免疫荧光法检测大鼠海马区Cdk5蛋白表达;液闪法检测海马组织Cdk5激酶活性.结果:酒精中毒模型组戒断评分、水迷宫测试结果、Cdk5激酶活性,均明显高于对照组(P＜0.05);白藜芦醇甙高剂量组戒断评分、水迷宫测试结果,均明显低于酒精中毒模型组(P＜0.05);白藜芦醇甙高低剂量组Cdk5激酶活性均明显低于酒精中毒模型组(P＜0.05);酒精中毒模型组大鼠海马区Cdk5阳性细胞较对照组明显增加(P＜0.05),给予白藜芦醇甙干预后Cdk5阳性细胞数量较酒精中毒模型组减少(P＜0.05).结论:白藜芦醇甙能够缓解酒精中毒所致的记忆损伤,这种作用可能与下调Cdk5激酶活性有关.
关键词： 白藜芦醇甙 慢性酒精中毒 细胞周期依赖性蛋白激酶5 学习记忆 -
职业铝接触工人认知功能的改变及血浆中CDK5与磷酸化tau蛋白的关系
[目的]观察职业铝接触工人认知功能的改变以及血浆中细胞周期依赖性蛋白激酶5(CDK5)与磷酸化tau蛋白的关系. [方法]采用整群抽样法,抽取山西某铝厂418例职业铝接触男性工人作为研究对象.采用简短精神状态量表(MMSE)、数字广度实验(DS)、物体记忆实验(FOM)、简单反应时(SRTT)等问卷测试工人的认知功能.收集工人空腹静脉血样进行实验室分析,石墨炉原子吸收分光光度法检测血浆铝含量;应用ELISA法测定血浆中磷酸化tau-181蛋白(P-tau 181)、磷酸化tau-231蛋白(P-tau231)和CDK5蛋白的含量. [结果]根据血铝浓度P25和P75将研究对象分为3组:低血铝组[(64.00±17.78) μg/L]、中血铝组[(132.59±27.45)μg/L]和高血铝组[(244.45±69.86)μg/L].认知功能测试结果显示,不同血铝水平工人MMSE、DS、FOM、SRTT测试结果不相同(均P＜0.05).蛋白测定结果显示,与低血铝组相比,高血铝组P-tau181、P-tau231浓度增高,中血铝组、高血铝组CDK5浓度增高(P＜0.05).相关分析显示,P-tau181与MMSE、DS、FOM均存在负相关(r=-0.308,-0.285,-0.252;均P＜0.05);P-tau231与MMSE、DS存在负相关(r=-0.326,-0.291;均P＜0.05),与SRTT存在正相关(r=0.257,P=0.050);P-tau181和P-tau231与CDK5均呈正相关(r=0.327,0.253;均P＜0.05). [结论]职业铝接触导致的认知功能改变与磷酸化tau蛋白有关;作业工人CDK5表达与tau蛋白磷酸化有关,CDK5可能参与铝致tau蛋白磷酸化过程.
关键词： 职业铝接触 认知功能 血浆铝 Tau蛋白 细胞周期依赖性蛋白激酶5 -
鞘内注射Roscovitine对神经病理性疼痛大鼠痛行为及脊髓ERK1/2和PPARγ蛋白表达的影响
目的 探讨鞘内注射Cdk5/p35抑制剂Roscovitine对神经病理性疼痛模型大鼠痛行为及脊髓ERK1/2和PPARγ蛋白表达的影响.方法 将220～250 g的雄性SPF级SD大鼠52只按随机数字表法分为4组:Sham+ DMSO组(二甲基亚砜,S+D组)、Sham+ Roscovitine组(S+R组)、CCI+DMSO组(I+D组)、CCI+ Roscovitine组(I+R组).采用慢性坐骨神经结扎(chronic constriction injury,CCI)建立神经病理性疼痛大鼠模型.CCI术后第7～ 14天鞘内注射相应药物,每天1次.采用VonFrey纤维丝和全自动热辐射刺激仪测定术前1d、术后3d、7d、10d、14 d时大鼠右后爪机械缩足阈值(PMWT)和热缩足潜伏期(PWTL),术后14 d取大鼠脊髓腰膨大部,采用免疫印迹法测定脊髓背角Cdk5、p35、磷酸化ERK蛋白(pERK)、总ERK蛋白(ERK)、磷酸化PPARγ蛋白(pPPARγ)、总PPARγ蛋白(PPARγ)表达变化.结果 鞘内注射Roscovitine 7 d、10 d、14d后I+R组大鼠的PWMT[(4.65±0.08)g,(6.47±0.12)g,7.90±0.19)g]、PWTL[(9.22±0.33)s,(13.52±0.43)s,(12.63±0.88)s]与I+D组相比延长[PWMT:(3.71±0.06)g,(2.45±0.17)g,(2.31±0.15)g;PWTL:(8.02±0.20)s,(5.90±0.28)s,(5.40±0.38)s],均差异有统计学意义(PWMT:F分组=505.71,P＜0.05,F时间×分组=15.33,P＜0.05;PWTL:F分组=355,P＜0.05,F时间×分组=8.589,P＜0.05);免疫印迹法显示术后14 d,与I+D组[(p35:(0.58±0.02);pERK:(1.12±0.13);pPPARγ:(0.77±0.16))相比,I+R组p35表达(0.46±0.04)(F=11.06,P＜0.05)和pERK表达(0.79±0.11)(F=22.91,P＜0.05)降低,pPPARγ表达(0.99±0.13)(F=17.62,P＜0.05)升高.结论 鞘内注射Roscovitin能缓解神经病理性疼痛模型大鼠的机械痛和热痛行为,其机制可能与抑制脊髓背角Cdk5/p35、ERK的活性,进而增强PPARγ的活性有关.
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盐酸多奈哌齐对血管性痴呆小鼠海马Calpain Ⅰ-Cdk5/p25通路表达的影响
目的 探讨盐酸多奈哌齐对血管性痴呆小鼠海马CA1区Calpain Ⅰ-Cdk5/p25通路表达的影响.方法 小鼠随机分为假手术组、模型组和盐酸多奈哌齐治疗组.分别于脑缺血-再灌注后第4周、6周和第8周应用免疫组化观察海马CA1区Calpain Ⅰ的表达,Western-blot方法测定Cdk5/p25的表达.结果 术后4周、6周和8周时模型组小鼠海马CA1区Calpain Ⅰ的表达分别为(0.098 ±0.009)、(0.129 ±0.01)、(0.116 ±0.01),显著高于假手术组的(0.03 ±0.003)、(0.031 ±0.003)、(0.029 ±0.003) (P＜ 0.05)；模型组Cdk5的表达为(0.54±0.05)、(0.73±0.07)、(0.7±0.06),假手术组为(0.23±0.02)、(0.31±0.02)、(0.33±0.02),差异有显著性(P＜0.05)；模型组p25的表达分别为(0.44±0.04)、(0.51±0.04)、(0.55±0.06),显著高于假手术组的(0.19 ±0.02)、(0.24 ±0.02)、(0.2±0.02)(P＜0.05).多奈哌齐治疗组小鼠在术后4周、6周和8周时海马CA1区Calpain Ⅰ表达为(0.041 ±0.004)、(0.054 ±0.004)、(0.046±0.003),较模型组显著降低(P＜0.05),Cdk5的表达为(0.28 ±0.02)、(0.33±0.03)、(0.38±0.02),p25的表达为(0.26±0.02)、(0.25±0.03)、(0.21±0.02),分别显著低于模型组小鼠(P＜0.05).结论 盐酸多奈哌齐改善小鼠学习和记忆的能力可能与其降低Calpain Ⅰ-Cdk5/p25通路的表达有关.
关键词： 血管性痴呆 盐酸多奈哌齐 卡配因Ⅰ 细胞周期依赖性蛋白激酶5 -
条件性恐惧消退早期海马CA1区细胞周期依赖性蛋白激酶5的变化
目的 研究条件性恐惧消退后1周内海马CA1区细胞周期依赖性蛋白激酶5(CDK5)的变化,探索其在恐惧消退中的作用.方法 成年雄性SD大鼠42只,采用完全随机方法 分为正常组(6只),消退对照组(3组,每组6只)和24h消退组(3组,每组6只).在消退训练后不同时间(消退后第1,3,7天)进行消退保持测试.采用免疫组织化学方法 检测各组大鼠海马CA1区CDK5表达情况,用图像分析软件计数CDK5免疫反应阳性细胞.结果 (1)大鼠在恐惧消退后的第1,3,7天消退保持成绩整体呈现逐渐增加的趋势.24h消退组在消退训练后第1天[(15.62±10.28)%]、第3天[(20.58±7.79)%]的不僵立时间百分比均比正常组[(75.60±2.51)%]显著降低(P＜0.01);在消退训练后第7天,24h消退组[(71.04±11.65)%]的消退保持成绩比消退对照组[(35.48±12.37)%]显著增加(P＜0.01).(2)24h消退组CDK5阳性细胞数在消退后第1天[(24.94±5.20)个]、第3天[(32.25±6.14)个]、第7天[(33.28±6.56)个]均比正常组[(15.60±2.90)个]显著升高(P＜0.01);24h消退组在消退后3d、7 d,比消退对照组[(25.09±4.83)个,(26.70±4.57)个]显著升高(P＜0.01;P＜0.05);24h消退组内,1 d组显著低于3d组(P＜0.05)和7d组(P＜0.01).结论 在恐惧消退训练后1～7d内,海马CA1区CDK5可能参与了恐惧消退早期的保持.
关键词： 恐惧消退 海马 细胞周期依赖性蛋白激酶5 -
细胞周期依赖性蛋白激酶5/P25激酶活性与RCS大鼠视网膜神经细胞凋亡的关系
背景 视网膜色素变性(RP)是眼科常见的遗传性、致盲性眼病,可能与阿尔茨海默病等慢性神经退行性疾病具有共同的病理生理机制,细胞周期依赖性蛋白激酶5(Cdk5)与光感受器细胞及视网膜神经节细胞正常功能的维持相关,可能是引起RP光感受器细胞凋亡的途径,有可能成为新的治疗靶点. 目的 探讨Cdk5/P25激酶活性在RCS大鼠视网膜神经细胞凋亡中的作用.方法 SPF级RCS变性大鼠及RCS-rdy+正常对照大鼠各18只,按随机数字表法亚分至出生后17、25、35 d组,每亚组各6只大鼠.各组大鼠分别在相应时间点直接处死后摘除眼球,并取视网膜组织,以Western blot法检测大鼠视网膜组织中Cdk5、P35、P25蛋白的表达和tau蛋白磷酸化水平,并利用紫外分光光度计用光谱法测定两组不同日龄大鼠视网膜组织吸光度(A340)峰值的变化,定量分析各组Cdk5/P25激酶的活性. 结果 P35蛋白在17日龄的RCS大鼠和RCS-rdy+大鼠的视网膜组织中表达水平(A340)差异无统计学意义(t=0.52,P＞0.05),25日龄和35日龄RCS大鼠视网膜组织中P35蛋白表达水平分别为2.20±0.48、1.23±0.14,明显高于RCS-rdy+大鼠的1.43±0.13和0.93±0.10,差异均有统计学意义(t=3.78、4.28,P＜0.05)；P25蛋白在17日龄的RCS大鼠及RCS-rdy+大鼠的视网膜组织中均未检测到,但在25日龄和35日龄的RCS大鼠视网膜组织中表达水平(A340)为0.300±0.003、0.230±0.004,明显高于RCS-rdy+大鼠的0.040±0.004和0.070±0.004,差异均有统计学意义(t=121.81、77.51,P＜0.01)；Cdk5蛋白在各日龄的RCS大鼠视网膜组织中的表达水平与RCS-rdy+大鼠相比差异均无统计学意义(t=-0.60、0.19、1.62,P＞0.05)；17日龄RCS大鼠和RCS-rdy+大鼠视网膜组织中Cdk5/P25激酶活性差异无统计学意义(t=0.19,P＞0.05),25日龄和35日龄的RCS大鼠视网膜组织中Cdk5/P25激酶活性分别为0.0058±0.0005、0.0056±0.0004,明显高于RCS-rdy+大鼠的0.0038±0.0003和0.0032±0.0007,差异均有统计学意义(t=8.07、5.97,P＜0.01)；25日龄和35日龄RCS大鼠视网膜组织中tau蛋白磷酸化水平明显高于RCS-rdy+大鼠,差异均有统计学意义(t=4.71、3.17,P＜0.05). 结论 RCS大鼠视网膜组织中CdkS/P25激酶活性与P25蛋白表达水平和tau蛋白磷酸化水平的变化趋势一致,提示P25表达增加可能诱导Cdk5/P25激酶活性升高,并通过磷酸化其作用底物引起视网膜神经细胞凋亡.
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细胞周期依赖性蛋白激酶5在学习和记忆中的作用
细胞周期依赖性蛋白激酶5(Cdk5)通过与突触前、突触后物质及下游效应因子之间的相互作用参与学习、记忆过程.病理状态下,Cdk5被其激活因子p25过度激活,参与缺血性脑损伤和神经变性病的发生,因此降低Cdk5异常增高的活性有可能成为改善学习和记忆的新途径.
关键词： 细胞周期依赖性蛋白激酶5 学习 记忆 -
异丙酚联合电休克对抑郁大鼠海马卡配因Ⅰ-细胞周期依赖性蛋白激酶5通路的影响
目的 观察异丙酚联合电休克对抑郁大鼠海马卡配因Ⅰ(calpain Ⅰ)-细胞周期依赖性蛋白激酶5(cyclin-dependent kinase 5,Cdk5)通路的影响.方法 SD大鼠50只随机分为抑郁模型组、异丙酚组、电休克组、异丙酚联合电休克组(简称联合组)和正常对照组各10只,前4组采用慢性轻度不可预见性应激建立抑郁模型.此后,抑郁模型组仅给予生理盐水,异丙酚组仅腹腔注射异丙酚,电休克组给予生理盐水加电刺激,联合组给予异丙酚加电刺激,对照组仅给予生理盐水,连续7d.采用open-field法评价抑郁状态,Morrs水迷宫检测学习记忆功能,免疫组织化学法检测海马CA1区和CA3区calpain Ⅰ的表达,western blot法和液闪法分别检测海马Cdk5的表达和活性,RT-PCR法检测calpain Ⅰ及Cdk5 mRNA的表达.结果 治疗后,电休克组和联合组的open-field评分高于抑郁模型组和异丙酚组,差异有统计学意义(P＜0.05)；电休克组的逃避潜伏期比抑郁模型组、异丙酚组和联合组延长而空间探索时间缩短(P＜0.05)；电休克组的calpain Ⅰ和Cdk5的蛋白及mRNA表达与Cdk5的活性均高于抑郁模型组、异丙酚组(P＜0.05),联合组的Cdk5蛋白及mRNA表达高于抑郁模型组和异丙酚组(P＜0.05),而联合组较电休克组的表达减少[CA1区calpain Ⅰ蛋白:(0.15±0.03)vs.(0.20±0.03),CA3区calpain Ⅰ蛋白:(0.17±0.03)vs.(0.22±0.03),calpain Ⅰ mRNA:(0.58±0.02)vs.(0.82±0.05),Cdk5蛋白:(0.76±0.05)vs.(1.13±0.05),Cdk5 mRNA:(0.46±0.01)w.(0.63±0.03),Cdk5活性:(3272.92±137.57)vs.(5770.24±202.26)].结论 异丙酚减轻抑郁大鼠电休克处理后学习记忆损害,其机制可能与异丙酚降低了电休克处理后calpain Ⅰ-Cdk5通路的表达有关.
关键词： 二异丙酚 抑郁症 电惊厥疗法 卡配因 细胞周期依赖性蛋白激酶5
