泛素-蛋白酶体系统损伤引起α-synuclein蛋白的异常聚集以及DA神经元的选择性死亡

摘要

帕金森病(Parkinson's disease，PD)是一种常见的老年性进行性神经系统变性疾病，在60岁以上人群中的发病率为1-2％。临床症状为肌肉强直、运动迟缓、静止性震颤、平衡失调或震颤等，在病理学上主要表现为黑质致密部的多巴胺能神经元损失和Lewy小体聚集物的形成，到目前为止没有很好的治疗方法，只能针对性的使用药物如左旋多巴等来缓解症状。 在1988年，Maroteaux等从电鲟鱼(Torpedo)的电器官胆碱能神经终末分离出一种由143个氨基酸组成的蛋白质，并将其命名为synuclein此后，随着该蛋白质同系物的相继发现，最初的synuclein被称为α-synuclein.20世纪末，研究发现在一些家族性帕金森病(Parkinson disease，PD)患者中存在α-synuclein基因的突变，从而引起了研究者们对α-synuclein的极大兴趣.而随后又发现不论是家族性还是散发性PD，α-synuclein都是PD特征性包涵体(Lewy小体)的重要成分，更进一步证明了α-synuclein和PD紧密相关.虽然迄今为止，α-synuclein与PD的关系尚不十分清楚，但α-synuclein的聚集无疑和PD的发病密切相关.研究影响α-synuclein聚集的因素一直是研究α-synuclein与PD发病关系的一个热点。 泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system，UPS)是生物体内蛋白的重要降解通路。目前，有许多证据表明帕金森病以及其它一些神经退行性疾病很可能是一类蛋白降解障碍疾病。特别是家族性PD的致病基因与UPS功能密切相关。特别是存在于中脑黑质致密部中的DA神经元细胞在帕金森氏病的神经退性过程中十分脆弱并伴有UPS功能损伤。一些研究还发现，UPS的损伤会引起蛋白聚集进而引起DA神经元退化和Lewy小体在中脑黑质致密部(substantia nigra pars compacta，SNc)形成。引起其病理性脆弱的机制对与研究和揭示其发病机理是十分重要的。 果蝇作为模式生物有许多优点，如饲养容易、生长迅速、染色体少、突变性状多、世界范围完整的品系保存系统和简易的表达操作系统。果蝇目前已成为研究人类遗传性疾病特别是神经系统变性疾病的一种重要模式生物。 本课题目的：利用帕金森病果蝇模型研究泛素-蛋白酶体抑制剂对果蝇行为和其体内α-synuclein蛋白聚集的影响。 方法：使用特定浓度的泛素-蛋白酶体抑制剂MG-132对转基因果蝇进行处理，抑制或损伤其泛素-蛋白酶体降系统(UPS)解通路，并对其行为变化，α-synuclein表达情况，以及其脑组织中DA神经元活性定量检测。 结果：发现这种抑制剂通过进食15天内就可以引起帕金森氏病模型果蝇运动能力的下降，生存周期缩短，致病蛋白α-synuclein的异常聚集，部分DA神经元的选择性死亡。 结论：实验中发现果蝇的异常情况与帕金森氏病的病理特征极为相似，特别是脑中致病蛋白α-synuclein的异常聚集更是暗示着泛素-蛋白酶体系统在帕金森氏病致病机制中的重要作用，其抑制或损伤会直接引起与帕金森氏病相关的病理改变。特别是在动物体内证明蛋白酶体抑制剂通过抑制蛋白酶体功能直接促进了依赖UPS降解的α-synuclein蛋白聚集。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:英文缩略词

声明

前言

主要实验仪器、耗材以及试剂

第一章果蝇品系的构建

1.1材料和试剂：

1.2实验方法：

第二章MG132药物处理

2.1材料和试剂：

2.2实验方法：

2.3实验结果

2.4讨论

第三章western-blotting检测经药物处理的果蝇脑组织内α-synuclein的变化

3.1材料和试剂

3.2实验方法:

3.3实验结果:

3.4讨论

第四章免疫荧光定位检测DA神经元变化

4.1材料和试剂:

4.2实验方法:

4.3实验结果

4.4讨论

参考文献

综述：泛素-蛋白酶体系统与帕镏金森病

致谢