背景Tau蛋白是一种神经系统内含量最高的微管相关蛋白,主要功能是促进微管蛋白聚集成微管,并维持其稳定。已有研究发现,阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）患者脑组织、脑脊液及血浆中tau蛋白水平增加。Tau蛋白水平增加能够促使神经原纤维缠结（Neurofibrillarytangles,NFTs）的形成,这是AD患者脑内特征性病理变化之一。另外,细胞内tau蛋白水平增多也能独立于NFTs的形成而影响神经元的信号转导、突触可塑性和基因组稳定性。溶酶体是神经元内清除过量tau蛋白的“主力军”,并且健康的溶酶体对于维持神经元的信息传递和代谢活动非常重要。已有研究报道AD患者海马神经元中存在异常结构的溶酶体——颗粒泡状变性小体（Granulovacuolar degeneration bodies,GVBs）。另外,在AD模型中溶酶体存在酸化受阻,水解能力障碍,钙离子失衡的功能改变。但是目前tau蛋白过表达对溶酶体的形态与功能的具体影响还不清楚。目的1.人野生型全长tau（Wild-type full-length human tau,Wt-htau）过表达对溶酶体形态及功能的影响。2.人P301S突变型tau（P301S mutant human tau,P301S-htau）过表达对溶酶体形态的影响。方法培养稳定过表达wt-htau的HEK293细胞株（293MAPT）和其对照细胞株（293Vec）,利用蛋白质组学技术,检测两种细胞的差异蛋白,并通过基因本论（Gene Ontology,GO）从分子功能、生物过程与KEGG通路进行通用分析,用STRING数据库进行互作网络分析。进一步,运用多重荧光标记结合共聚焦与超高分辨技术,比较293Vec与293MAPT两组细胞株中溶酶体的形态差异。此外,在N2a细胞中瞬时过表达wt-htau,运用上述方法观察溶酶体形态变化。在此基础上,进一步研究了293MAPT细胞中溶酶体损伤、生物发生、酸度、V-ATP酶及蛋白水解酶的变化。运用上述研究技术及透射电镜技术,观察P301S-htau过表达的细胞和P301S小鼠海马区中溶酶体受损情况及形态的变化。结果1.在293Vec、293MAPT蛋白质组学分析中,共鉴定到5770个蛋白质,其中5045个有定量信息。以293MAPT组相比293Vec组变化倍数大于1.2倍为上调,小于0.83（1/1.2）为下调为标准,筛选出1432个差异蛋白（743个上调,689个下调）,功能富集提示多种差异蛋白与溶酶体相关度高,主要涉及溶酶体膜、酶、质子泵、脂质转运等。2.Wt-htau过表达对溶酶体的形态的影响:二维成像显示293MAPT细胞内溶酶体个数减少、平均面积变大、平均总面积不变;三维成像进一步显示溶酶体平均总表面积不变、平均总体积变大,平均相对表面积（表面积/体积）减小。N2a细胞中瞬时过表达wt-htau,溶酶体形态变化与293MAPT细胞一致。3.Wt-htau过表达对溶酶体的功能的影响:酸度降低、膜损伤、生物发生增强、V-ATP酶及蛋白水解酶增加。4.P301S-htau过表达对溶酶体形态的影响:三维成像显示HEK293及N2a细胞内溶酶体个数减少、平均体积变大,与wt-htau过表达无差异。5.9月龄P301S小鼠的脑内溶酶体存在损伤,海马神经元内溶酶体聚集增多、面积变大,腔内蓄积线粒体、脂滴等明显增多。结论1.Wt-htau水平增加导致溶酶体体积变大,同时导致溶酶体膜受损、生物发生增加、V-ATP酶及蛋白水解酶增加、酸度降低。2.P301S-htau水平增加导致的溶酶体体积变大。P301S小鼠脑内溶酶体损伤,海马神经元内溶酶体聚集增多、面积变大,腔内蓄积线粒体、脂滴等明显增多。