黄藤素对秀丽线虫Aβ蛋白聚集毒性的影响

作     者：苏齐娜 

作者单位：广东药科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：贾伟章

授予年度：2021年

学科分类：1006[医学-中西医结合] 10[医学] 100602[医学-中西医结合临床] 

主      题：神经保护作用 抗氧化 热休克 代谢平衡 黄藤素 秀丽隐杆线虫 

摘      要：痴呆症是一种常见的临床综合征,其特征是在两个或两个以上的认知领域(包括记忆、语言、执行和视觉空间功能、个性和行为)发生进行性衰退,导致基本日常生活的活动能力丧失。大量的研究发现,在引起痴呆症的众多病因中阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是最常见的病因。目前用于其治疗的药物已被证明只可达到缓解的作用,不会改变病程或提高下降率,而且药物带来的副作用也是不可忽视,因此对阿尔兹海默症病症的研究仍迫在眉睫。黄藤素是一种天然存在的异喹啉类生物碱,已有研究表明其可以通过发挥神经保护作用来缓解阿尔兹海默症病症的进程,但黄藤素的神经保护作用在体内的机制仍不清楚,故本文以秀丽隐杆线虫为研究对象,对黄藤素的神经保护作用及其机制进行探究。首先,通过比较黄藤素对野生型秀丽线虫N2的进食情况、体型大小等的影响来确定该化合物的有效浓度范围。又由于转基因线虫模型(CL4176和CL2006)能够通过表达Aβ蛋白来造成线虫瘫痪,故利用此模型来评估化合物对其行为学功能障碍的影响,同时测定AD线虫模型体内的活性氧(ROS)水平。再利用野生型线虫进行寿命、氧化应激、mRNA测序以及实时PCR等实验,并选择可视化转基因线虫对以上结果进行进一步探究。查阅文献得知,硫黄素S、油红O以及苏丹黑B能够分别对线虫体内Aβ蛋白以及脂肪进行染色,因此借助染液来对线虫进行染色并定量检测其体内Aβ蛋白含量以及脂肪含量。黄藤素能显著延缓由于Aβ聚集导致的转基因线虫瘫痪,同时降低Aβ转基因线虫体内活性氧(ROS)的形成,从而提高其抗氧化能力,但几乎不影响野生型线虫的寿命。mRNA测序结果显示差别表达基因(DEGs)主要参与寿命、解毒和脂质代谢等过程,同时实时PCR结果表明,黄藤素能够使sod-3、shsp等抗性相关基因表达显著上调,脂代谢相关基因fat-5表达下调。利用转基因CF1553和CL2070线虫进行实验发现黄藤素对Aβ毒性的抑制作用可能与其清除自由基的能力的提高和相关基因的表达上调有关,特别是由hsf-1调控的shsp的表达。硫黄素S(Th-S)染色显示,黄藤素可以减少转基因线虫CL2006的Aβ沉积量。同时,Aβ毒性伴随着脂质代谢的失调,导致转基因线虫CL4176脂肪过度积累。油红O和苏丹黑B染色显示,黄藤素既可以减少野生型秀丽线虫体内的脂肪的含量,也可以较少转基因CL4176线虫的脂肪积累。由此推断黄藤素对脂质代谢紊乱的缓解作用不仅和减少脂肪合成有关,还与对Aβ聚集和毒性的抑制作用有关,从而来共同维持代谢平衡。本论文对黄藤素对Aβ聚集毒性在体内中的作用机制进行了较为深入的研究,对阿尔兹海默症的预防与治疗具有一定的价值。