摘要：p-tau262和p-tau356，檢測纖維前tau聚集體的形成。
阿爾茨海默病研究新突破：
來自瑞典哥德堡大學薩爾格倫斯卡學院精神病學和神經(jīng)化學系等多個單位的研究人員在國際知名期刊《Nature Medicine》上發(fā)表了題為“Phospho-tau serine-262 and serine-356 as biomarkers of pre-tangle soluble tau assemblies in Alzheimer’s disease”的論文。該研究在阿爾茨海默?。ˋlzheimer's Disease, AD）領(lǐng)域具有里程碑意義，為深入理解 AD 早期病理機制、開發(fā)新型診斷方法和治療策略提供了關(guān)鍵線索。
圖1 磷酸化tau絲氨酸-262和絲氨酸-356作為阿爾茨海默病前纏結(jié)可溶性tau組裝的生物標志物本研究聚焦于阿爾茨海默病早期病理過程中的關(guān)鍵蛋白——tau 蛋白。研究人員通過多種生化方法和臨床樣本驗證，揭示了可溶性 tau 聚集體（Soluble Tau Assemblies, STAs）的核心結(jié)構(gòu)特征及其在腦脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）中的檢測方法。研究發(fā)現(xiàn)，特定的磷酸化 tau 蛋白（如 p-tau Serine-262 和 p-tau Serine-356）是早期 tau 聚集的關(guān)鍵生物標志物，其在 CSF 中的水平與 AD 病理進展和認知功能障礙密切相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)不僅為 AD 的早期診斷提供了新的生物標志物，還為開發(fā)針對早期 tau 聚集的治療方法奠定了理論基礎(chǔ)。
阿爾茨海默病（AD）是一種以神經(jīng)原纖維纏結(jié)（Neurofibrillary Tangles, NFTs）和淀粉樣 β（Amyloid-β, Aβ）斑塊為主要病理特征的神經(jīng)退行性疾病。NFTs 由 tau 蛋白異常聚集形成，其病理嚴重程度與認知功能障礙的相關(guān)性比 Aβ 斑塊更強。然而，現(xiàn)有的診斷方法對 NFTs 形成前的早期 tau 變化缺乏敏感性，且針對成熟 tau 纖維的治療面臨諸多挑戰(zhàn)。因此，尋找能夠檢測早期 tau 聚集的生物標志物成為 AD 研究的重要方向。
研究材料
研究使用了人類尸檢大腦組織、腦脊液（CSF）樣本、重組 tau 蛋白和小鼠等材料。人類大腦組織和 CSF 標本來自多個腦庫和研究隊列，包括倫敦大學學院皇后廣場神經(jīng)疾病腦庫、荷蘭腦庫和加州大學圣地亞哥分校的 Shiley-Marcos 阿爾茨海默病研究中心（ADRC）等。
研究方法
FRET 測定：利用熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）測定法定量人類尸檢額葉灰質(zhì)腦組織中的 STAs。通過將靶向 tau 蛋白特定序列的抗體分別與供體和受體分子偶聯(lián)，當抗體與多價的 STAs 結(jié)合時會產(chǎn)生 FRET 信號，信號強度與 STAs 的數(shù)量和大小成正比。
免疫沉淀和質(zhì)譜分析：使用多種抗 tau 抗體對大腦組織提取物進行免疫沉淀，結(jié)合質(zhì)譜分析（MS）鑒定含有 STA 核心區(qū)域的 tau 形式。
免疫組化和免疫熒光：對尸檢確診的 AD 病例海馬組織進行免疫組化和免疫熒分析光，檢測不同磷酸化 tau 位點的表達和定位。
電生理學實驗：制備小鼠海馬腦片，孵育不同的重組 tau 肽段，利用全細胞膜片鉗記錄技術(shù)檢測神經(jīng)元的興奮性和突觸傳遞變化。
CSF 檢測方法開發(fā)：基于研究發(fā)現(xiàn)，利用單分子陣列（Simoa）技術(shù)開發(fā)檢測人類 CSF 中 STAs 的方法，并在多個隊列中進行臨床驗證。
圖2 FRET檢測的神經(jīng)病理學驗證，該檢測特異性識別AD中的STA，但不識別其他神經(jīng)退行性tau蛋白路徑
研究結(jié)果
STAs 生化檢測方法的驗證
通過 FRET 測定法，研究人員發(fā)現(xiàn)該方法對 AD 型 STAs 具有特異性。與 α - 突觸核蛋白相比，tau 蛋白產(chǎn)生的 FRET 信號更高，且重組 tau 蛋白和 AD 腦額葉灰質(zhì)組織中 STAs 的 FRET 信號隨稀釋倍數(shù)呈線性下降。在不同 tau 病及對照組的額葉灰質(zhì)組織檢測中，AD 組的 tau - FRET 信號最強，比對照組高約 300 倍，比其他原發(fā)性 tau 病高 15 - 43 倍。
AD 腦 STAs 的核心區(qū)域
應用 tau - FRET 技術(shù)對 AD 腦 STAs 進行生化表征，研究人員發(fā)現(xiàn) STA 核心主要位于 R2 - R4 區(qū)域，其核心序列約為 tau 蛋白的 258 - 368 位氨基酸。STA 核心區(qū)域在絲氨酸 - 262 和絲氨酸 - 356 處有顯著磷酸化。
p - tau Serine-262 和 p - tau Serine-356 在早期 NFTs 檢測中的作用
對不同 tau 病理階段的尸檢病例海馬 CA1 區(qū)進行免疫組化分析，發(fā)現(xiàn) p - tau Serine-262 和 p - tau Serine-356 的免疫染色模式與其他常用 p - tau 抗體不同。在低 Braak NFT 階段，許多神經(jīng)元中 p - tau Serine-262 和 p - tau Serine-356 標記局限于部分細胞質(zhì)；在高 Braak NFT 階段，這些標記僅在部分神經(jīng)元中出現(xiàn)。這表明 p - tau Serine-262 和 p - tau Serine-356 可檢測早期 NFTs。
STA 核心肽段的體外聚集和功能影響
表達和純化重組 STA 核心肽段（aa 258 - 368），通過表面等離子共振（SPR）實驗和電子顯微鏡分析，發(fā)現(xiàn) STA 核心肽段比之前鑒定的纖維核心肽段（aa 302 - 368）聚集更快。電生理學實驗表明，STA 核心肽段能使神經(jīng)元靜息膜電位顯著去極化，增加輸入電阻，提高動作電位發(fā)放頻率，且能顯著增加配對脈沖易化程度。
人類 CSF 中 STAs 的檢測及臨床意義
利用 Simoa 技術(shù)開發(fā)了檢測人類 CSF 中 STAs 的方法。在多個隊列中進行臨床驗證，發(fā)現(xiàn) CSF 中 STA 與總 tau（t - tau）的比值在不同臨床診斷和病理診斷組間存在顯著差異，與 Braak NFT 分期顯著相關(guān)。該比值可作為評估 AD 病理進展和認知功能的生物標志物。
研究結(jié)論與討論
研究人員通過整合生化方法，鑒定出 AD 腦中 STAs 的核心肽段（~aa 258 - 368），揭示了 p - tau Serine-262 和 p - tau Serine-356 這兩個與聚集相關(guān)的磷酸化位點。此外，研究開發(fā)了一種檢測 CSF 中 tau 前 NFT 病理的生物標志物，并在多個隊列中驗證了其臨床性能。
該研究成果具有多方面重要意義。在診斷方面，新發(fā)現(xiàn)的 STA 核心提供了一種可檢測非纖維狀 tau 物種的 CSF 生物標志物，有助于更準確地診斷 AD。在病理機制研究方面，明確了 STAs 的生化特征和相關(guān)磷酸化位點，為開發(fā)針對早期 tau 聚集的治療方法提供了理論基礎(chǔ)。此外，對 p - tau Serine-262 和 p - tau Serine-356 的研究表明，它們是 tau 病理的早期指標，可能在 tau 聚集的起始階段發(fā)揮關(guān)鍵作用。未來，基于這些發(fā)現(xiàn)開發(fā)的生物流體生物標志物檢測方法，有望識別出具有原纖維前 tau 病理的個體，推動 AD 機制研究和治療試驗的發(fā)展。
參考資料
[1] Phospho-tau serine-262 and serine-356 as biomarkers of pre-tangle soluble tau assemblies in Alzheimer's disease
摘要：p-tau262和p-tau356，檢測纖維前tau聚集體的形成。
阿爾茨海默病研究新突破：
來自瑞典哥德堡大學薩爾格倫斯卡學院精神病學和神經(jīng)化學系等多個單位的研究人員在國際知名期刊《Nature Medicine》上發(fā)表了題為“Phospho-tau serine-262 and serine-356 as biomarkers of pre-tangle soluble tau assemblies in Alzheimer’s disease”的論文。該研究在阿爾茨海默病（Alzheimer's Disease, AD）領(lǐng)域具有里程碑意義，為深入理解 AD 早期病理機制、開發(fā)新型診斷方法和治療策略提供了關(guān)鍵線索。
圖1 磷酸化tau絲氨酸-262和絲氨酸-356作為阿爾茨海默病前纏結(jié)可溶性tau組裝的生物標志物本研究聚焦于阿爾茨海默病早期病理過程中的關(guān)鍵蛋白——tau 蛋白。研究人員通過多種生化方法和臨床樣本驗證，揭示了可溶性 tau 聚集體（Soluble Tau Assemblies, STAs）的核心結(jié)構(gòu)特征及其在腦脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）中的檢測方法。研究發(fā)現(xiàn)，特定的磷酸化 tau 蛋白（如 p-tau Serine-262 和 p-tau Serine-356）是早期 tau 聚集的關(guān)鍵生物標志物，其在 CSF 中的水平與 AD 病理進展和認知功能障礙密切相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)不僅為 AD 的早期診斷提供了新的生物標志物，還為開發(fā)針對早期 tau 聚集的治療方法奠定了理論基礎(chǔ)。
阿爾茨海默?。ˋD）是一種以神經(jīng)原纖維纏結(jié)（Neurofibrillary Tangles, NFTs）和淀粉樣 β（Amyloid-β, Aβ）斑塊為主要病理特征的神經(jīng)退行性疾病。NFTs 由 tau 蛋白異常聚集形成，其病理嚴重程度與認知功能障礙的相關(guān)性比 Aβ 斑塊更強。然而，現(xiàn)有的診斷方法對 NFTs 形成前的早期 tau 變化缺乏敏感性，且針對成熟 tau 纖維的治療面臨諸多挑戰(zhàn)。因此，尋找能夠檢測早期 tau 聚集的生物標志物成為 AD 研究的重要方向。
研究材料
研究使用了人類尸檢大腦組織、腦脊液（CSF）樣本、重組 tau 蛋白和小鼠等材料。人類大腦組織和 CSF 標本來自多個腦庫和研究隊列，包括倫敦大學學院皇后廣場神經(jīng)疾病腦庫、荷蘭腦庫和加州大學圣地亞哥分校的 Shiley-Marcos 阿爾茨海默病研究中心（ADRC）等。
研究方法
FRET 測定：利用熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）測定法定量人類尸檢額葉灰質(zhì)腦組織中的 STAs。通過將靶向 tau 蛋白特定序列的抗體分別與供體和受體分子偶聯(lián)，當抗體與多價的 STAs 結(jié)合時會產(chǎn)生 FRET 信號，信號強度與 STAs 的數(shù)量和大小成正比。
免疫沉淀和質(zhì)譜分析：使用多種抗 tau 抗體對大腦組織提取物進行免疫沉淀，結(jié)合質(zhì)譜分析（MS）鑒定含有 STA 核心區(qū)域的 tau 形式。
免疫組化和免疫熒光：對尸檢確診的 AD 病例海馬組織進行免疫組化和免疫熒分析光，檢測不同磷酸化 tau 位點的表達和定位。
電生理學實驗：制備小鼠海馬腦片，孵育不同的重組 tau 肽段，利用全細胞膜片鉗記錄技術(shù)檢測神經(jīng)元的興奮性和突觸傳遞變化。
CSF 檢測方法開發(fā)：基于研究發(fā)現(xiàn)，利用單分子陣列（Simoa）技術(shù)開發(fā)檢測人類 CSF 中 STAs 的方法，并在多個隊列中進行臨床驗證。
圖2 FRET檢測的神經(jīng)病理學驗證，該檢測特異性識別AD中的STA，但不識別其他神經(jīng)退行性tau蛋白路徑
研究結(jié)果
STAs 生化檢測方法的驗證
通過 FRET 測定法，研究人員發(fā)現(xiàn)該方法對 AD 型 STAs 具有特異性。與 α - 突觸核蛋白相比，tau 蛋白產(chǎn)生的 FRET 信號更高，且重組 tau 蛋白和 AD 腦額葉灰質(zhì)組織中 STAs 的 FRET 信號隨稀釋倍數(shù)呈線性下降。在不同 tau 病及對照組的額葉灰質(zhì)組織檢測中，AD 組的 tau - FRET 信號最強，比對照組高約 300 倍，比其他原發(fā)性 tau 病高 15 - 43 倍。
AD 腦 STAs 的核心區(qū)域
應用 tau - FRET 技術(shù)對 AD 腦 STAs 進行生化表征，研究人員發(fā)現(xiàn) STA 核心主要位于 R2 - R4 區(qū)域，其核心序列約為 tau 蛋白的 258 - 368 位氨基酸。STA 核心區(qū)域在絲氨酸 - 262 和絲氨酸 - 356 處有顯著磷酸化。
p - tau Serine-262 和 p - tau Serine-356 在早期 NFTs 檢測中的作用
對不同 tau 病理階段的尸檢病例海馬 CA1 區(qū)進行免疫組化分析，發(fā)現(xiàn) p - tau Serine-262 和 p - tau Serine-356 的免疫染色模式與其他常用 p - tau 抗體不同。在低 Braak NFT 階段，許多神經(jīng)元中 p - tau Serine-262 和 p - tau Serine-356 標記局限于部分細胞質(zhì)；在高 Braak NFT 階段，這些標記僅在部分神經(jīng)元中出現(xiàn)。這表明 p - tau Serine-262 和 p - tau Serine-356 可檢測早期 NFTs。
STA 核心肽段的體外聚集和功能影響
表達和純化重組 STA 核心肽段（aa 258 - 368），通過表面等離子共振（SPR）實驗和電子顯微鏡分析，發(fā)現(xiàn) STA 核心肽段比之前鑒定的纖維核心肽段（aa 302 - 368）聚集更快。電生理學實驗表明，STA 核心肽段能使神經(jīng)元靜息膜電位顯著去極化，增加輸入電阻，提高動作電位發(fā)放頻率，且能顯著增加配對脈沖易化程度。
人類 CSF 中 STAs 的檢測及臨床意義
利用 Simoa 技術(shù)開發(fā)了檢測人類 CSF 中 STAs 的方法。在多個隊列中進行臨床驗證，發(fā)現(xiàn) CSF 中 STA 與總 tau（t - tau）的比值在不同臨床診斷和病理診斷組間存在顯著差異，與 Braak NFT 分期顯著相關(guān)。該比值可作為評估 AD 病理進展和認知功能的生物標志物。
研究結(jié)論與討論
研究人員通過整合生化方法，鑒定出 AD 腦中 STAs 的核心肽段（~aa 258 - 368），揭示了 p - tau Serine-262 和 p - tau Serine-356 這兩個與聚集相關(guān)的磷酸化位點。此外，研究開發(fā)了一種檢測 CSF 中 tau 前 NFT 病理的生物標志物，并在多個隊列中驗證了其臨床性能。
該研究成果具有多方面重要意義。在診斷方面，新發(fā)現(xiàn)的 STA 核心提供了一種可檢測非纖維狀 tau 物種的 CSF 生物標志物，有助于更準確地診斷 AD。在病理機制研究方面，明確了 STAs 的生化特征和相關(guān)磷酸化位點，為開發(fā)針對早期 tau 聚集的治療方法提供了理論基礎(chǔ)。此外，對 p - tau Serine-262 和 p - tau Serine-356 的研究表明，它們是 tau 病理的早期指標，可能在 tau 聚集的起始階段發(fā)揮關(guān)鍵作用。未來，基于這些發(fā)現(xiàn)開發(fā)的生物流體生物標志物檢測方法，有望識別出具有原纖維前 tau 病理的個體，推動 AD 機制研究和治療試驗的發(fā)展。
參考資料
[1] Phospho-tau serine-262 and serine-356 as biomarkers of pre-tangle soluble tau assemblies in Alzheimer's disease
