Tau 蛋白在减少脑损伤方面显示出意想不到的功效

贝勒医学院和德克萨斯儿童医院伊恩和丹·邓肯神经学研究所的研究人员开展的一项研究发现，Tau蛋白（一种已知在包括阿尔茨海默病在内的多种神经退行性疾病发展中起关键作用的蛋白）也对大脑具有积极作用。Tau蛋白可以减少过量活性氧（ROS）或自由基造成的神经元损伤，并促进健康衰老。该研究发表在《自然神经科学》杂志上。

“ROS是体内各种细胞功能的天然副产物。低浓度的ROS有益于细胞健康，但过量ROS对细胞有害，因为它们会导致其他分子形成毒性形式，从而引发氧化应激，包括过氧化脂质，”本文主要作者、Hugo Bellen博士实验室的博士后研究员Lindsay Goodman博士说道。“神经元特别容易受到氧化应激的影响，如果过氧化脂质水平得不到适当控制，就会被破坏。”

脂质滴保护大脑免受氧化损伤

越来越多的证据表明，我们的大脑已经发展出多种神经保护策略来对抗 ROS 引起的损害。

贝伦团队在2015年发现了一种这样的策略：神经元将这些有毒的过氧化脂质输出到邻近的神经胶质细胞，神经胶质细胞随后将它们隔离在脂质滴中，用于储存和未来的能量生产。“这个过程有效地去除并中和了这些有毒的脂质，”古德曼指出。“在目前的研究中，我们研究了tau在神经胶质细胞脂质滴形成中的作用。”

研究小组发现，果蝇体内正常的内源性Tau蛋白是神经胶质细胞脂质滴形成以及保护神经元免受活性氧（ROS）损伤所必需的。同样，Tau蛋白也是大鼠和人类神经胶质细胞脂质滴形成所必需的。

尽管正常人类 Tau 的表达足以恢复缺乏天然 Tau 的果蝇神经胶质细胞中脂质滴的形成和成熟，但当这种人类 Tau 蛋白携带与阿尔茨海默病风险增加相关的突变时，神经胶质细胞无法在神经元中响应 ROS 形成脂质滴。

这表明，Tau 蛋白突变除了会导致该疾病典型的蛋白质积累（如先前研究所述）外，还可能降低该蛋白抵抗氧化应激的正常能力。总而言之，这些数据支持 Tau 蛋白在对抗 ROS 相关毒性方面具有新的神经保护作用。

在果蝇和大鼠的Tau诱发模型中，突变的人类Tau蛋白在神经胶质细胞中过表达，发现了额外的疾病关联。在这些情况下，研究人员再次观察到神经胶质细胞脂质滴的缺陷以及神经元中ROS反应导致的细胞死亡。这表明Tau是一种剂量敏感的神经胶质细胞脂质滴调节剂，过量或过少都可能有害。

“这项研究揭示了tau蛋白令人惊讶的全新神经保护作用，为减缓、逆转和治疗神经退行性疾病的潜在新策略打开了大门，”该论文的通讯作者贝伦说道。他是贝勒大学的分子生物学和遗传学教授，并担任邓肯NRI神经遗传学讲席教授。贝伦也是贝勒大学的“美国小儿麻痹基金会”胚胎生物学教授。

与Tau在神经退行性疾病中通常扮演的“负面”角色不同，这项研究表明，Tau在神经胶质细胞中也发挥着积极作用，有助于隔离有毒脂质，减少氧化损伤，从而保护大脑。然而，如果缺乏Tau或存在缺陷的Tau蛋白，这种保护作用就会丧失，从而导致疾病的发生。