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Tau蛋白是一种微管相关蛋白，具有促进微管组装并保持其稳定的作用。Tau蛋白分子中包含多个由不同激酶和酯酶调节的Thr/Ser磷酸化位点，这些位点的磷酸化与去磷酸化能够调节Tau蛋白与微管的亲和性。当Tau蛋白过度磷酸化时，与微管的亲和力下降，导致微管组装受损，微管解聚，同时过度磷酸化的Tau蛋白容易聚集形成缠结丝，影响胞内运输及细胞结构，导致Tau病理的发生。Akt/GSK-3β信号通路对调节Tau蛋白的磷酸化具有重要作用，但其上游调节机制尚不清楚，最新的研究显示PARP-1可能是Akt/GSK-3β的上游调节因子。本研究拟使用PARP-1的激活剂MNNG及其抑制剂PJ34改变PARP-1活性，探讨了PARP-1在Tau蛋白磷酸化与功能调节中的作用以及内在机制。 在细胞水平，分别用10μMMNNG单独处理、10μMMNNG与2μMPJ34间隔2h处理HEK293/Tau441细胞24h，通过免疫印迹方法检测PARP-1、Akt、GSK-3β表达及活性改变和Tau蛋白磷酸化水平变化。结果显示:(1)与对照组相比，MNNG显著增强PARP-1对自身的PAR修饰，激活PARP-1(p＜0.01)，而PJ34补充组，PARP-1活性明显恢复(p＜0.01);(2)与对照组相较，MNNG处理显著降低Akt的活性位点Ser473磷酸化，下调Akt活性(p＜0.01)，与MNNG组比较，MNNG+PJ34组Akt活性有明显回升(p＜0.05);(3)MNNG处理显著抑制GSK-3β负向活性位点Ser9的磷酸化，上调GSK-3β活性(p＜0.01)，与MNNG组相比，PJ34则降低GSK-3β活性(p＜0.05);(4)免疫印迹结果表明，MNNG处理导致受GSK-3β调节的Tau蛋白在Thr205、Thr231、Ser396等位点磷酸化水平显著升高(p＜0.01)，反之通过PJ34降低PARP-1的活性，则减弱上述位点的磷酸化水平，但MNNG却显著下调受Akt调节的Tau蛋白Ser214位点磷酸化水平(p＜0.01)，而PJ34处理则能明显逆转MNNG的作用(p＜0.05)。 在动物水平，分别用22.5mMMNNG8μL或30mMMNNG6μL+2mMPJ342此间隔2h于昆明小鼠右侧脑室定位注射给药，进行水迷宫和高架十字迷宫试验，结果表明:(1)MNNG组小鼠到达平台所需时间较对照组显著延长(p＜0.01)、搜索平台路径杂乱无序、目标象限停滞时间明显较短(p＜0.05)，而补充PJ34的小鼠，其水迷宫各项指标成绩有明显改善(p＜0.05);(2)MNNG小鼠进入开臂次数增多(p＜0.05)，停留时间长(p＜0.05)，在闭臂停留时间短(p＜0.05)，PJ34则可对抗MNNG的作用;(3)用免疫印迹的方法检测小鼠海马组织PARP-1、Akt、GSK-3β活性以及Tau蛋白磷酸化水平，研究结果与细胞水平结果相一致。以上结果说明:MNNG激活PARP-1，并可能通过Akt/GSK-3β信号级联导致Tau蛋白的过度磷酸化，进而影响小鼠的空间认知功能与情绪调控。本研究为Tau蛋白磷酸化的上游调节机制提供了新的数据资料，为治疗Tau蛋白异常相关疾病提供了新的理论依据。