肽抑制剂修饰的聚羧基甜菜碱对淀粉样β蛋白聚集的影响

摘要

淀粉样β蛋白（amyloidβprotein,Aβ）的聚集与沉积是阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）的重要诱因，因此开发Aβ聚集抑制剂成为治疗AD的主要目标。先前实验室研究设计的肽抑制剂LK7（Ac-LVFFARK-NH2）虽然在一定程度上对Aβ的聚集生长起到了抑制作用，但由于其容易聚集，抑制Aβ聚集的作用浓度较高，水溶性较差，限制了其发展与应用。 为了开发具有实际应用前景的多肽Aβ聚集抑制剂，本研究首先通过EDC反应将LK7交联在超亲水的两性离子聚合物pCBMA上，通过调控反应条件得到了3种不同修饰率的LK7@pCBMA（8.58μmol/g、15.5μmol/g、51.3μmol/g）；然后表征了它们的一系列重要理化性质；最后深入研究了它们抑制Aβ聚集的作用。 研究表明，3种LK7@pCBMA的胶束稳定性均很强，其临界胶束浓度值均在10-9mol/L左右；修饰率越高其ζ电势越大（正电荷越多）；但其粒径则会随着修饰率的增加而减小；此外，它们均具有很好的单分散性及溶解性。 与对照LK7相比，3种LK7@pCBMA对Aβ42聚集生长的抑制作用随浓度而显著提高，如：具有最佳效果的LK7@pCB-2，其有效作用浓度仅为LK7的1/25；同时它们会改变Aβ42的聚集路径，阻止Aβ42向β-折叠结构的转变并聚集成纤维。另外，3种LK7@pCBMA均能够显著抑制Aβ42聚集引起的神经细胞毒性，如：LK7@pCB-2浓度为1μM时，几乎完全抑制了Aβ42引起的神经细胞毒性（使细胞存活率从66%提升到97%）。 通过聚集动力学的研究发现，LK7@pCB-2能够显著促进Aβ40的成核，从而大大缩短延滞期，同时也能够高效抑制Aβ40的聚集生长。特别在LK7@pCB-2的浓度为1μM和5μM时，基本完全抑制了Aβ40的聚集（使Aβ40的荧光值降低到了24.5%和20.0%），而相同浓度下的LK7对Aβ40的聚集生长并无明显的影响。 以上研究结果表明，将多肽抑制剂交联在两性离子聚合物pCBMA上，可克服多肽溶解性差，作用浓度高等缺点，有效提高对Aβ聚集抑制的作用，因此本研究设计开发的LK7@pCBMA具有很好的应用前景。

目录

声明

第1章 文献综述

1.1 引言

1.2 淀粉样蛋白和阿尔兹海默症

1.2.1 蛋白质的结构与折叠

1.2.2 淀粉样变病

1.2.3 阿尔兹海默症

1.3 阿尔兹海默氏症的致病机理

1.3.1 胆碱能假说

1.3.2 Tau蛋白假说

1.3.3 淀粉样蛋白级联假说

1.3.4 金属螯合假说

1.4 淀粉样β蛋白

1.4.1 淀粉样β蛋白的产生

1.4.2 淀粉样β蛋白的聚集与毒性

1.5 淀粉样β蛋白聚集的抑制剂研究

1.5.1 淀粉样β蛋白聚集抑制剂简介

1.5.2 多肽抑制剂

1.5.3 两性离子聚合物在药物输送系统中的应用

1.6 本文研究的内容及意义

第2章 聚羧基甜菜碱的功能化修饰及其特性研究

2.1 引言

2.2 材料和方法

2.2.1 实验仪器和药品

2.2.2 CBMA单体的合成

2.2.3 pCBMA的制备与表征

2.2.4 pCBMA的功能化修饰

2.2.5 反相高效液相色谱实验

2.2.6 傅里叶变换红外光谱实验

2.2.7 LK7@pCBMA的粒径与电势的表征

2.2.8 临界胶束浓度的测定

2.2.9 圆二色光谱实验

2.2.10 原子力显微镜实验

2.3 结果与讨论

2.3.1 pCBMA的表征

2.3.2 LK7@pCBMA的修饰率计算

2.3.3 LK7@pCBMA的官能团分布

2.3.4 LK7@pCBMA的粒径分布与ζ电势

2.3.5 LK7@pCBMA的临界胶束浓度

2.3.6 LK7@pCBMA的二级结构

2.3.7 LK7@pCBMA的形貌特征

2.4 本章小结

第3章 肽抑制剂修饰的聚羧基甜菜碱对淀粉样β蛋白聚集的影响

3.1 引言

3.2 材料和方法

3.2.1 实验材料

3.2.2 淀粉样β蛋白的预处理

3.2.3 ThT荧光实验

3.2.4 圆二色光谱实验

3.2.5 原子力显微镜实验

3.2.6 细胞毒性实验

3.3 结果与讨论

3.3.1 LK7@pCBMA对淀粉样β蛋白42聚集的抑制作用

3.3.2 LK7@pCBMA对淀粉样β蛋白42聚集形貌的影响

3.3.3 LK7@pCBMA对淀粉样β蛋白42聚集二级结构的影响

3.3.4 LK7@pCBMA对淀粉样β蛋白40聚集动力学的影响

3.3.5 LK7@pCBMA对淀粉样β蛋白42聚集毒性的影响

3.4本章小结

第4章 结论与展望

4.1 结论

4.2 创新点

4.3 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢