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背景阿尔茨海默病(AD)是病因未明的严重神经退行性疾病,以神经细胞外的老年斑、神经元内的神经原纤维缠结(NFTs)为主要病理特征改变。近年极长链脂肪酸(VLCFA)和AD之间的关系受到关注。AD患者脑内和血液中的VLCFA(主要是C22:0,C24:0和C26:0)均增加。本研究组前期研究发现C26:0促进SH-SY5Y细胞β-淀粉样蛋白(Aβ,老年斑的主要成分)生成增多。这些资料提示VLCFA可能参与AD发病过程。Tau蛋白过度磷酸化聚集形成NFTs是AD的发病机制之一,糖原合酶激酶-3β(GSK-3β)催化Tau蛋白的磷酸化。VLCFA是否对Tau蛋白磷酸化过程有影响?目前国内外尚未见到VLCFA与Tau蛋白关系的报道。目的本实验以SH-SY5Y细胞为实验对象,研究VLCFA(C22:0,C24:0和C26:0)对SH-SY5Y细胞Tau蛋白过度磷酸化的影响,并从GSK-3β活性、细胞膜流动性及氧化应激等方面探讨其机制,以期探明VLCFA在AD发病机制中的作用。方法将SH-SY5Y细胞随机分为4组:对照组(vehicle)、C22:0组、C24:0组和C26:0组。细胞生长覆盖细胞培养皿底至60%-70%后处理细胞。通过CCK-8实验检测细胞在不同脂肪酸浓度下的细胞活性,找出合适的给药浓度;用荧光倒置显微镜观察细胞形态,应用光脱色荧光恢复技术(FRAP)检测细胞膜流动性;用Western blot法测定总TAU-5、p-tau(Ser396)、GSK-3β、p-GSK-3β(Ser9)的蛋白表达;用TBA微板法测定细胞中丙二醛(MDA)含量;用WST-1法检测细胞内总超氧化物歧化酶(SOD)活力水平。采用单因素方差分析比较各组间差异,以P<0.05为差异有统计学意义。结果1.脂肪酸浓度筛选:经过细胞活性检测筛选,本实验选择10μmol/L脂肪酸浓度条件处理细胞。2.细胞膜流动性:10μmol/L条件下,C26:0组荧光恢复率和扩散系数较对照组显著降低(F=3.56,P=0.044;F=5.08,P=0.019),C24:0组荧光恢复率和扩散系数较对照组也有降低趋势(F=3.56,P=0.078;F=5.08,P=0.11),但差异无统计学意义。3.蛋白相对表达量 Tau-5蛋白:各组间Tau-5蛋白相对量的差异均无统计学意义。p-tau(ser396)蛋白:与对照组相比,C22:0、C24:0、C26:0组p-tau(ser396)蛋白磷酸化水平均显著上升(F=4.57,P=0.041,P=0.005,P=0.014)。GSK-3β蛋白:各组间GSK-3β蛋白相对量的差异均无统计学意义。p-GSK-3β(Ser9)蛋白:与对照组相比,C22:0、C24:0、C26:0组p-GSK-3β(Ser9)蛋白(非活性形式)水平均明显降低(F=6.31,P=0.029,P=0.004,P=0.002),即GSK-3β活性显著升高。4.MDA含量:C24:0、C26:0组MDA含量较对照组显著增加(F=4.94,P=0.015,P=0.024)。5.总SOD活力:各组间SOD活力的差异无统计学意义。结论极长链脂肪酸增加Tau蛋白磷酸化水平,减少GSK-3β的失活;极长链脂肪酸可能通过提高GSK-3β活性导致Tau蛋白过度磷酸化而促进AD的发生。极长链脂肪酸可引起细胞氧化损伤,降低细胞膜流动性。