《细胞》：我们对Tau蛋白的认知 可能错了几十年

在主流观点中，科学家们相信Tau蛋白能在脑细胞中起到稳定微管（一种细胞骨架）的作用。但近日发表在《细胞》出版社旗下《Current Biology》上的一项研究，则有望颠覆这个观点。华人学者Liang Qiang博士共同主导的一项研究表明，Tau蛋白的功能可能恰恰相反——在神经元里，它的实际功能是保持微管生长动态，而不是让它们稳定。

微管是细胞中的骨架结构。有时，它们会扮演“轨道”的角色，参与了细胞器以及囊泡等细胞结构的运动。简单来看，微管有两大区域，一个区域结构较于稳定，另一个区域则能保持动态。这两个区域对于微管的正常功能，都是不可或缺的。

而Tau蛋白则是阿兹海默病等神经退行性疾病的标志性蛋白之一。科学家们发现，在患者的大脑中，Tau蛋白会从微管上脱离。这与神经纤维的缠结有关，并会阻碍神经元的营养运输，最终杀死这些脑细胞。

▲本研究的通讯作者之一Peter Baas博士（图片来源：Drexel University）

“主流观点认为，神经退行性疾病的患者，之所以微管会失去作用，原因在于它们变得更不稳定。但我们的研究表明，缺乏Tau蛋白后，患者缺少的其实是微管的动态区域，”该研究的共同通讯作者Peter Baas博士说道：“因此，如果用稳定微管的药物去治疗神经退行性疾病，可能会适得其反。”

在这项研究里，科学家们清除了小鼠神经元里的Tau蛋白，然后比较轴突中的微管水平。他们发现，尽管轴突里的微管量有所下降，但这并非由于它们变得不稳定。相反，这是由于微管的动态区域变少了。而且，当神经元缺乏Tau蛋白时，它们的微管实际上反而变得更稳定了。这个发现刷新了我们几十年来对Tau蛋白的认知。

▲本研究的图示（图片来源：《Current Biology》）

“我们发现Tau蛋白并没有稳定神经元中的微管。它们的真正工作是保护微管的动态区域，让它们可以继续延展。”Baas博士补充道。

这项研究有着重要的意义。正如本研究的第一作者兼通讯作者Liang Qiang博士所言，微管的稳定区和动态区必须同时存在，才能帮助大脑实行正常的功能。“我们认为，大脑中有那么多Tau蛋白的原因，是为了确保微管动态区的活跃，”Qiang博士补充道：“如果没有Tau蛋白，大脑中稳定下来的微管就太多了。”

▲本研究的第一作者兼通讯作者Liang Qiang博士（图片来源：Drexel University）

下一步，科学家们期待在其他动物模型中检验他们的发现能否得到重复。如果这个发现具有普遍性，那对于阿兹海默病等神经退行性的疾病而言，可能带来治疗方案的革新——它表明目前临床试验中用于稳定微管的药物，可能不会起效。

不久前，我们报道了病毒感染与阿兹海默病之间的潜在联系。而关于Tau蛋白的这项研究，也同样让我们重审过去的认知是否正确。最近，阿兹海默病研发领域取得了一系列挫折。不破不立，也许，我们是时候回到实验室，更深入地去了解这种疾病了。

原文PDF直达：Tau Does Not Stabilize Axonal Microtubules but Rather Enables Them to Have Long Labile Domains