α-Synuclein蛋白聚集状态与帕金森病形成

帕金森病是一种常见的老年神经退行性疾病,其致病机理复杂.其中α-synuclein基因是较早发现的与帕金森病相关的基因,其编码的α-synuclein蛋白是帕金森病神经元内出现的一种蛋白包涵体结构——路易体的主要组成成分.最近的研究结果显示,α-synuclein蛋白存在不同聚集状态间的转换,其中聚集过程中形成的寡聚体中间构象具有较强的细胞毒性,可能对帕金森病的发病过程有着重要作用;而且这种聚集状态的转换过程受到多种遗传学与细胞学因素的影响,从而在某种程度上反映了帕金森病发生形成的遗传学与细胞学机制.本文将对α-synuclein蛋白聚集状态转换特性及其在帕金森病发病过程中作用机制方面的研究进展作一综述．     

α-synuclein修饰与帕金森病的研究进展

α-synuclein基因是最早发现的与帕金森病(Parkinson's disease,PD)相关的基因,在部分家族性PD患者中存在该基因的突变。无论是家族性还是散发性PD,其特征性包涵体——Lewy小体的主要成分都是聚集的α-synuclein蛋白,从组成来看,α-synuclein的氨基酸序列中存在众多能被修饰的位点,并且在α-synuclein转基因鼠中也检测到了以磷酸化、硝基化以及泛素化形式存在的α-synuclein聚集体。α-synuclein的不同修饰可能影响其自身的聚集特性及毒性作用,进而在PD的发病进程中发挥重要作用。因此,探讨与PD相关的α-synuclein的磷酸化、硝基化及泛素化修饰,对于更清楚地了解α-synuclein修饰与PD间的关系有重要意义。     

帕金森病模型研究进展

帕金森病（Parkinson’s disease,PD）是一种常见于中老年的神经退行性疾病,其特征性的病理改变为黑质纹状体多巴胺能神经元选择性缺失以及胞浆内涵物Lewy小体的形成。PD的发病机制目前尚不清楚,但已经明确环境因素和遗传因素在PD的发病中起重要作用。为阐明PD的病理生理机制,进一步探索新的治疗手段,迫切需要与PD密切相似的模型。本文将就目前发展的各种PD模型做一综述。     

促进或抑制α-synuclein蛋白异常聚集的相互作用蛋白质

α-synuclein蛋白的异常聚集在共核蛋白病的发病过程中起到了关键性作用。与α-synuclein相互作用的蛋白质对其异常聚集起着不同的调节作用,有的蛋白质(如:蛋白synphilin-1、微管蛋白、A-β肽等)会促进α-synuclein蛋白的异常聚集,而另外一些蛋白质(如:膜联蛋白A5、基于自识别元素设计的小肽等)却能够抑制α-synuclein蛋白的异常聚集。认识与α-synuclein相互作用的蛋白,并研究其作用位点,是从分子水平上理解α-synuclein蛋白质异常聚集、揭示共核蛋白病致病机制,以及设计新药物的基础。分子动力学模拟为开展这方面研究开辟了新的途径。文章对该领域的研究进展进行了综述。     

酿酒酵母中α-synuclein蛋白聚集诱导的细胞毒性的研究

帕金森症(Parkinson's Disease,PD)是当今最为广泛的神经退行性疾病之一.研究显示,α-synuclein蛋白在帕金森症的发生过程中有着非常重要的作用.以酿酒酵母为模式系统,通过调控α-synuclein蛋白在胞内的表达量或改变其它一些可能影响α-synuclein聚集状态的因素,对α-synuclein蛋白在帕金森症的发生过程中可能的细胞毒性机制进行了研究.结果表明,α-synuclein蛋白的高水平表达会明显增强该蛋白因聚集所诱导的细胞毒性,而且这种细胞毒性与细胞代谢状态明显相关;超表达酿酒酵母分子伴侣YDR533C可以明显缓解α-synuclein蛋白异源表达对酵母生长的抑制.上述结果表明,蛋白折叠与折叠过程中的质量控制在α-synuclein蛋白聚集过程中有着非常重要的作用.     

帕金森病α-Synuclein转基因小鼠模型中G蛋白偶联受体激酶5的表达

目的观测G蛋白偶联受体激酶5（G protein-coupled receptor kinase,GRK5）在帕金森病α-synuclein转基因小鼠模型中的表达变化情况,了解GRK5在帕金森病中的可能作用,为发现帕金森病发病机制和探索更好的治疗方法提供新的方向。方法采用Western blotting和实时荧光定量PCR技术对具有不同的人alpha synuclein（hα--syn）表达水平的帕金森病α-synuclein转基因模型小鼠以及3月龄,6月龄以及9月龄A53T突变型帕金森病α-synuclein转基因模型小鼠脑组织进行GRK5的RNA和蛋白水平检测,与同窝阴性对照小鼠进行比较。结果各组帕金森病α-synuclein转基因小鼠与阴性对照小鼠相比,GRK5蛋白表达水平均有不同程度的增加,并且随着转入的hα--syn蛋白表达水平的高低而有所变化。3月龄和6月龄帕金森病转基因模型小鼠与同月龄阴性对照组小鼠相比,GRK5的mRNA和蛋白水平没有变化;而9月龄帕金森病转基因模型小鼠与同月龄阴性对照组小鼠相比,GRK5的mRNA和蛋白水平都有所增加。结论帕金森病α-synuclein转基因模型小鼠具有更高表达水平的GRK5。     

β-synuclein蛋白原核表达载体的构建与表达

目的构建人β-synuclein基因的原核表达载体,分析其在大肠杆菌中的表达。方法从人脑组织中提取总RNA,用RT-PCR方法获得人β-synuclein基因,克隆至pCUm-T载体中,PCR筛选阳性克隆并测序。将酶切后的目的片段克隆至原核表达载体pGEX-6P-1中,转化大肠杆菌BL21。IPTG诱导后,经SDS-PAGE电泳分析目的蛋白的表达。结果 RT-PCR扩增出人β-synuclein基因,将其亚克隆至pGEX-6P-1构建成重组表达质粒,并在BL21中表达了β-synuclein蛋白。结论成功构建人β-synuclein的原核表达载体,并在大肠杆菌中表达了人β-synuclein融合蛋白,为进一步研究β-synuclein在帕金森病中的作用奠定了良好的基础。     

四环素调控A30P突变α-synuclein转基因小鼠的构建

为了构建四环素调控的人A30P突变α-synuclein转基因小鼠模型,将外源基因pTRE2-syn和pBC-rtTA同时显微注射到FVB小鼠(Mus muscculus)受精卵的雄原核中,将注射后存活的受精卵移植到同期发情的假孕受体鼠输卵管中,出生个体经PCR检测,获得rtTA和A30P突变α-synuclein双阳性转基因雌鼠1只,A30P单基因阳性雄鼠13只并传代.强力霉索诱导后双阳性后代脑区各部分A30P突变α-synucleinmRNA均有表达,而在诱导满4周后,脑干α-synuclein蛋白表达明显增加,8周后增加更明显.结果表明,通过强力霉素诱导后,可在小鼠小脑、脑干、海马、皮层检测到A30P mRNA表达,脑干α-synuclein表达量显著增加.     

小肽在原核和真核细胞中抑制α-synuclein异常折叠的研究

目的:研究在大肠杆菌中能够有效抑制α-synuclein异常折叠的小肽,在人神经母细胞瘤SH-SY5Y中的抑制作用.方法:基于α-Syn疏水区域设计的5种透膜小肽在大肠杆菌中能够有效抑制α-synuclein异常折叠;构建真核表达质粒CMV-SynGFP-IRES-Pn并转入SH-SY5Y细胞,通过测定细胞荧光强度分析小肽抑制α-synuclein异常折叠情况,由此评价大肠杆菌筛选系统确定的小肽在真核SH-SY5Y细胞中的有效性.结果:在大肠杆菌中能有效抑制α-Syn(129A)异常折叠的三种小肽R7P1、R7P3、R7P4,在SH-SY5Y中的作用效果也十分明显,分别比对照肽ASIlD提高了114%、98%和98%.对于α-Syn(53T),R7P1和R7P2在SH-SY5Y中分别比对照提高了90%和44%;然而在两种细胞中,5种透膜小肽对野生型α-Syn(WT)的作用与对照相比差距不明显.     

稳定表达β-synuclein的SH-SY5Y细胞株的构建

目的构建稳定表达β-synuclein的SH-SY5Y细胞株。方法利用脂质体转染技术将质粒pcD-NA3.1-β-synuclein转染SH-SY5Y细胞,通过Zeocin进行抗性筛选。采用原位免疫荧光、免疫组织化学染色及Western blot杂交检测β-synuclein在SH-SY5Y细胞中的表达情况;通过MTT比色法检测β-synuclein稳定表达对SH-SY5Y细胞增殖的影响。结果原位免疫荧光、免疫组织化学染色及Western blot检测结果显示β-synuclein在SH-SY5Y细胞中的表达水平较对照组明显升高;稳定表达β-synuclein的细胞增殖程度较对照组明显增高(P<0.05)。结论β-synuclein在SH-SY5Y细胞中稳定表达,为后续的研究提供有用的细胞模型。为进一步研究β-sy-nuclein对帕金森病发病神经保护作用的研究奠定了良好的基础。     

α-Synuclein与14-3-3蛋白在体外分子间相互作用的鉴定

帕金森病(Parkinson’s disease, PD)涉及两种蛋白——α-synuclein蛋白(SNCP)与14-3-3蛋白.通过重组,将这两种蛋白在大肠杆菌DH5α中表达, 通过谷胱甘肽- Sepharose 4B亲和层析将其纯化,得到GST-14-3-3蛋白;利用凝血酶对纯化的融合蛋白GST-SNCP切割,再经谷胱甘肽 Sepharose 4B亲和层析获得SNCP.通过免疫共沉淀、GST pull down和ELISA等技术,证明SNCP能够与14-3-3蛋白结合;为了进一步证明SNCP也与在脑组织中的天然14-3-3蛋白发生作用,利用His pull down方法进行实验.结果证明,SNCP能够和脑组织中的14-3-3蛋白发生相互作用.这些结果从分子水平提供了SNCP与14-3-3蛋白相互作用的实验证据,为进一步了解SNCP的结构和功能,及其在中枢神经系统退行性疾病的作用提供了必要的实验基础.     

长期十二指肠炎症对帕金森病致病蛋白pSer129-α-syn沉积的影响

目的 探究慢性十二指肠炎症对帕金森病致病蛋白pSer129-α-syn(磷酸化的α突触核蛋白)积累的影响,为帕金森病的机制研究提供新的思路。方法 利用给予野生型雄性Wistar大鼠口饲半胱氨酸盐酸盐的方法建立慢性十二指肠溃疡模型,利用十二指肠石蜡切片HE染色法评估十二指肠绒毛状态及炎性细胞浸润情况;利用十二指肠石蜡切片免疫组化法评价十二指肠局部致病蛋白pSer129-α-syn的聚集情况;采用脑部矢状切石蜡切片免疫组化法探讨脑部海马区致病蛋白pSer129-α-syn的聚集情况。结果 长期慢性十二指肠溃疡能导致致病蛋白pSer129-α-syn在十二指肠局部少量聚集,也可以引起脑部致病蛋白pSer129-α-syn的积累。结论 长期慢性十二指肠溃疡可以增加帕金森病的致病蛋白pSer129-α-syn在肠道及大脑中的积累。     

G蛋白偶联受体激酶5在稳定表达α-Synuclein的SHSY5Y细胞中的基因表达调控功能

目的观测G蛋白偶联受体激酶5（G protein-coupled receptor kinase,GRK5）在稳定表达hα-synuclein（人突触核蛋白）的SHSY5Y细胞的胞核、胞浆中的表达情况并对其在帕金森病中的可能作用进行研究。方法应用Western blotting、组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase,HDAC）活性检测技术以及shRNA干扰技术等对稳定表达hα-synuclein的SHSY5Y细胞中GRK5的表达及其亚细胞分布、胞核内GRK5蛋白的功能进行研究。结果发现GRK5蛋白在过表达hα-synuclein的细胞核以及细胞浆内均表达增加,胞核中的GRK5蛋白通过影响组蛋白去乙酰化酶的活性对bcl-2基因的转录和表达进行调控。结论帕金森模型中GRK5通过对bcl-2基因的表达进行调控发挥作用。     

大肠杆菌中透膜小肽抑制α-Synuclein聚集的研究

目的:在大肠杆菌中研究透膜小肽抑制α-Synuclein(A53T,S129A,WT)的异常聚集.方法:基于α-Syn核心区的疏水区域设计了5种包含7个精氨酸的多聚精氨酸多肽膜透过传输系统的小肽R7P1～R7P5;构建融合蛋白α-Syn-GFP,其中α-Syn基因融合于GFP上游,透膜小肽以双顺反子方式与α-Syn-GFP共表达;以文献报道的可抑制α-Syn异常聚集的小肽ASI1D(MRRGGAVVTG(R)6)为对照,通过监测整体细胞荧光强度研究透膜小肽影响α-Syn(A53T,S129A,WT)的异常聚集的情况.结果:5种小肽能不同程度的抑制α-Syn(A53T,S129A,WT)的异常聚集;和对照Pc相比,R7P4抑制α-Syn(A53T)异常聚集的效果提高了55%,R7P3抑制α-Syn(S129A)异常聚集的效果提高了64%,R7P4抑制α-Syn(WT)异常聚集的效果提高了39%.结论:在大肠杆菌中,透膜小肽可以有效地抑制α-Syn(A53T,S129A,WT)的异常聚集.     

α突触核蛋白作为帕金森病诊断标志物和治疗靶点

帕金森病(PD)是一种隐匿性和进行性发展的神经退行性疾病,在65岁以上人口中约占2％～3％,是第二大常见的神经退行性疾病.PD的致病因素尚未明确,但α突触核蛋白(α-synuclein)的错误折叠和聚集所形成的路易小体被认为是PD的典型病理学改变.由于缺乏可靠的生物标志物,PD的早期诊断较难.本文总结了PD患者不同样本...     

帕金森病黑质多巴胺神经元易损伤性的内在因素

帕金森病（Parkinson’s disease,PD）主要症状是由中脑黑质致密部（substantia nigra compact,SNc）的多巴胺（dopamine,DA）神经元死亡引起。帕金森病发病过程中,路易小体病理（Lewy pathology,LP）和线粒体功能障碍最为突出,但SNc 多巴胺神经元为什么特别易遭受这两种病理损害尚不清楚。研究表明,与脑内其他神经元相比,SNc 多巴胺神经元具有特殊的解剖形态、生理和生化表型。SNc 多巴胺神经元具有高分支无髓鞘轴突和众多的突触终端,突触末梢物质和能量代谢的高要求需要大量的线粒体,巨大突触终端增加了突触蛋白质的表达、转运和降解的负担。SNc 多巴胺神经元具有独特的自主起搏电活动和缓慢钙振荡特性,Cav1-3钙通道活动及后续的级联反应增加了SNc 多巴胺神经元线粒体负担,增加了基础氧化应激、线粒体损伤和自噬,降低了处理错误折叠蛋白质的能力。SNc 多巴胺神经元特有的神经递质--多巴胺易被氧化成为反应性醌,具有潜在毒性,可破坏葡糖脑苷脂酶导致其活性降低,引起线粒体氧化应激和溶酶体功能障碍。总之,SNc 多巴胺神经元具有的这些内在因素综合起来,可能导致了其对线粒体功能障碍和路易小体病理损伤的易感性,并且SNc 多巴胺神经元所处的神经网络障碍也促使了帕金森病的进展。认识到这些特征会对研究帕金森病相关病理学机制和阻止疾病进展创造新的机会。     

帕金森病黑质多巴胺神经元易损伤性的内在因素

帕金森病（Parkinson’s disease,PD）主要症状是由中脑黑质致密部（substantia nigra compact,SNc）的多巴胺（dopamine,DA）神经元死亡引起。帕金森病发病过程中,路易小体病理（Lewy pathology,LP）和线粒体功能障碍最为突出,但SNc 多巴胺神经元为什么特别易遭受这两种病理损害尚不清楚。研究表明,与脑内其他神经元相比,SNc 多巴胺神经元具有特殊的解剖形态、生理和生化表型。SNc 多巴胺神经元具有高分支无髓鞘轴突和众多的突触终端,突触末梢物质和能量代谢的高要求需要大量的线粒体,巨大突触终端增加了突触蛋白质的表达、转运和降解的负担。SNc 多巴胺神经元具有独特的自主起搏电活动和缓慢钙振荡特性,Cav1-3钙通道活动及后续的级联反应增加了SNc 多巴胺神经元线粒体负担,增加了基础氧化应激、线粒体损伤和自噬,降低了处理错误折叠蛋白质的能力。SNc 多巴胺神经元特有的神经递质——多巴胺易被氧化成为反应性醌,具有潜在毒性,可破坏葡糖脑苷脂酶导致其活性降低,引起线粒体氧化应激和溶酶体功能障碍。总之,SNc 多巴胺神经元具有的这些内在因素综合起来,可能导致了其对线粒体功能障碍和路易小体病理损伤的易感性,并且SNc 多巴胺神经元所处的神经网络障碍也促使了帕金森病的进展。认识到这些特征会对研究帕金森病相关病理学机制和阻止疾病进展创造新的机会。     

综述与专论：α突触核蛋白作为帕金森病诊断标志物和治疗靶点

帕金森病(PD)是一种隐匿性和进行性发展的神经退行性疾病,在65岁以上人口中约占2%～3%,是第二大常见的神经退行性疾病。PD的致病因素尚未明确,但α突触核蛋白(α-synuclein)的错误折叠和聚集所形成的路易小体被认为是PD的典型病理学改变。由于缺乏可靠的生物标志物,PD的早期诊断较难。本文总结了PD患者不同样本中检测出的α突触核蛋白的最新进展,包括体液(脑脊液、血液、唾液)和周围组织(皮肤、嗅觉黏膜、唾液腺、肠道黏膜),以期进一步了解PD的生物标志物研究。此外,还综述了针对α突触核蛋白治疗PD的新进展。     

基于肠脑轴传播α-突触核蛋白诱发帕金森病的研究进展

帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是最常见的神经退行性疾病,随着我国人口老龄化加剧,PD病人的增加将造成严重的经济和医疗负担。PD的典型病理特征是黑质致密部多巴胺能神经元的死亡以及多巴胺能神经元中异常聚集的淀粉样蛋白α-突触核蛋白(α-synuclein,α-Syn)形成病理包涵体即路易小体(Lewy body)。研究发现路易小体不仅存在中枢神经系统中,也同样存在于外周神经系统。肠道内丰富的肠神经系统被称为“第二大脑”。肠脑轴的发现也证明α-Syn能在大脑和肠道进行双向传输。肠道中也存在着庞大的微生物群,这些微生物参与病理性α-Syn的形成和传输。因此文中基于肠脑轴探讨α-Syn在大脑和肠道的双向传输关系,尝试探索肠道微生物群对α-Syn异常聚集的影响。结合目前PD病人的研究和动物模型尤其是非人灵长类实验的研究,希望为PD疾病的筛查和诊断提供参考。     

帕金森病抑郁的相关因素分析

目的:探讨抑郁在帕金森病中(Parkinson’s disease,PD)的发生率及其影响因素。方法:对确诊的PD患者,采用汉密尔顿抑郁量表(Hamilt depression scale,HAMD)、简易精神状态检查量表(Mini-Mental State Examination,MMSE)及Webster功能评分量表进行评定,分析抑郁的发生情况和相关影响因素。结果:PD伴发抑郁者32例,抑郁的发生率为49.2%,病程、文化程度、Webster评分、MMSE评分与帕金森抑郁的发生均有统计学意义(P<0.05),年龄、性别、婚姻状况、经济情况与帕金森抑郁的发生均无统计学意义(P>0.05)。回归分析发现病程和病情严重程度是PD患者抑郁的危险因素。结论:PD患者有较高的抑郁发生率,抑郁的发生可能是社会心理、神经生物学多种因素作用的结果。