VPS35抑制CDK5/p35活化下调PHF-1表达在视网膜神经节细胞变性中的机制研究

Retinal ganglion cell degeneration is the main pathogenic factor of retinal neurodegenerative diseases such as glaucoma.Many researches already showed that CDK5/p35 and PHF-1played the important role in central nerve degeneration. Activating CDK5/p35 can increase PHF-1 expression and inhibiting CDK5/p35 can decrease the apoptosis of RGCs.We have found that the loss of Vps35 made the axons and dendrites of RGCs shorten and the apoptosis of RGCs increase as well as PHF-1 expression increase in the retina.So we guess maybe Vps35 deletion can activate CDK5/p35 and further results to the expression of PHF-1 increase, finally leading to the retinal ganglion cell degeneration. For the further research the mechanism of Vps35 regulating CDK5/p35 and PHF-1 in retinal neurodegeneration, we will study if the degradation of CDK5/p35 regulated by Vps35 lead to activating of CDK5/p35 then decease the PHF-1 expression and recruit the retinal ganglion cell degeneration. This study will make us know more about the role of Vps35 in retinal neurodegenerative diseases and explore more functions of Vps35 in the degradation and transport of proteins in cell metabolism.

视网膜神经节细胞（RGCs）变性是青光眼等视网膜神经变性疾病的重要致病因素，但其发病机制仍不清楚。研究显示CDK5/p35活化可使PHF-1表达增高造成神经细胞变性，抑制CDK5/p35可减少RGCs凋亡。我们发现空泡分选蛋白35（Vps35）缺乏造成RGCs凋亡增加，轴突树突突起减少、神经纤维层变薄等RGCs变性特征且视网膜中PHF-1表达增高，提示Vps35缺乏使CDK5/p35激活导致PHF-1上调可能是RGCs变性的重要机制。为明确Vps35在青光眼等视网膜神经变性疾病中的作用机制，我们拟围绕Vps35是否具有调节CDK5/p35蛋白降解而抑制其活化，进而抑制PHF-1的表达，从而逆转RGCs变性，减少RGCs凋亡的作用进行研究。本研究可加深对RGCs变性发病机制的认识并揭示Vps35新的细胞学功能，有利于从调控Vps35的角度为青光眼神经变性的预防和临床治疗提供新思路。

视网膜神经节细胞（RGCs）变性是青光眼等视网膜神经变性疾病的重要致病因素，空泡分选蛋白35（Vps35）缺乏会造成RGCs变性。本研究主要围绕Vps35是否具有调节细胞周期蛋白依赖激酶 5及其激活因子p35（CDK5/p35）蛋白降解而抑制其活化，进而抑制过度磷酸化tau蛋白PHF-1（p-tau s396/s404）的表达进行研究。.利用动物青光眼模型证实了在此类视网膜神经细胞变性类疾病中，视网膜中Vps35表达减少，CDK5/p35激酶活性增加，p-tau s396/s404表达增加。p25并未参与CDK5的活化，在体研究中CDK5变化不明显，而p35变化明显，证实了CDK5必须与其调节子p35结合才有酶活性。.证实了视网膜中Vps35与P35及p-tau s396共定位于神经节细胞层，原代培养RGCs中Vps35在胞体和轴突与p35共定位，CDK5/p35与p-tau S396/S404在胞体共定位。证实Vps35在RGCs中与p35产生相互作用，产生作用的部位在胞体内，导致了胞体及轴突中PHF-tau产生变化。.原代培养RGCs中抑制Vps35，CDK5/p35升高，p-tau S396增加；过表达Vps35，CDK5/p35降低，p-tau S396减少。证实了Vps35通过影响CDK5/p35激酶活性，导致过度磷酸化tau蛋白变化，进而影响RGCs变性。.利用免疫共沉淀技术（IP）检测到视网膜中p35与EEA1（内体标记物）以及lamp1（溶酶体标记物）存在共表达；在青光眼动物模型视网膜中，EEA1和lamp1表达减少，且p35与lamp1、EEA1结合均减少，未检测到p35与泛素激活酶 UBE1（泛素化修饰的标记物）的结合。证明Vps35转运CDK5/p35至溶酶体降解，而不是泛素-蛋白酶体途径。Vps35缺乏导致转运到溶酶体降解的CDK5/p35减少，胞体内激活的CDK5/p35增多，进而导致过度磷酸化Tau蛋白增多。.本研究揭示了CDK5/p35作为Vps35转运“货物（cargo）”的可能性，使我们对蛋白激酶活化造成过度磷酸化tau蛋白增加而导致RGCs变性的发病机制有了新的认识，有利于从调控Vps35的角度为青光眼等神经变性的预防和临床治疗提供新思路。