α—突触核蛋白与帕金森病相互关系研究进展
α—突触核蛋白与帕金森病相互关系研究进展
α-突触核蛋白是一种可溶性小分子蛋白主要在中枢神经系统的突出前末梢表达。近年来关于α-突触核蛋白和帕金森病等神经退行性病的密切关系被广泛报道越来越多。在本综述中,详细介绍了α突触核蛋白的构成、生理功能和作用、病理生理、聚合机制等方面的研究进展,从α-突触核蛋白的角度理解帕金森病的发生机制。
标签:α-突触核蛋白;中枢神经系统
帕金森病(Parkinson’s Disease,PD)发病率在65岁以上人群中高达1%,神经系统退行性疾病中排在第二位,尤其男性罹患为多[1]。PD的临床特点集中在严重的运动性症状,包括静止性震颤、肌强直、姿势反射异常以及运动减少[2-3]。这些症状障碍可以与自主神经功能障碍、抑郁障碍、痴呆等其他神经精神功能障碍伴发[4]。病理学上PD特点为黑质致密部多巴胺神经元显著的退行性变,导致纹状体投射区或脑干多巴胺神经元投射的减少以及一系列运动皮质系统有关的运动功能障碍。这一神经退行性变伴随着存活多巴胺神经元和受累神经细胞胞浆和突触中路易小体的表现,但具体机制目前尚不清楚[5]。
尽管许多研究者试图阐明选择性多巴胺神经退化的机制,但PD仍是一种病理研究不明的散发性神经退行性疾病。基因和环境危险因素目前收到广泛的关注,但神经退行过程的始动因素目前仍不清楚[6]。基于目前研究,迟发型原发性PD是由于复杂的多重易感基因和环境因素引起的。此外,若干PD单基因家族类型以發病早和显性或隐性以遗传染色体病为特征。在众多与PD可能的基因中,四种PD有关的突变包括α-synuclein[7]、parkin[8]、泛素羧基末端水解酶(ubiquitin carboxy-terminal hydrolase L-1)[9]和DJ-1[10]。
尽管伴有特殊基因缺陷的家族性PD患者只占所有发病人群的一小部分,但对这些病例的研究可以有助于我们发现造成多因素散发性PD的核心蛋白通路。与α-syn编码有关的基因突变受到的重视,原因就在于在大多数家族性或散发性PD患者中,病理发现其路易小体中存在大量α-Syn纤维沉积[11-12]。
这一观察发现说明了尽管α-syn属于PD患者中不常见突变,但通过一些不正常的代谢性过程的积累,这些蛋白在家族或散发性PD的病例中起到了重要作用。
1 α-syn的分布和结构
α-Syn和β-Syn、γ-Syn同属于synuclein家族[13],该家族蛋白只存在于脊椎动物中。α-Syn在脑部(尤其是新皮层、海马、纹状体、丘脑和小脑)的突触前末梢中广泛表达[14-15]。α-syn基因定位于4q21[16]。所有突触核蛋白的基因排序均类似,但是只有alfa-Syn与疾病相关。α-Syn最初在太平洋电鳗”加州电鯆”的放电器官中被发现。数百种保守的α-syn蛋白类似物存在于人类、鸟类、小鼠、
小牛、大鼠等物种之中,但在果蝇、线虫等地等生物中则未发现。人类α-syn在突触前蛋白中占大多数,并在细胞核周围位置被非Aβ成份识别(NAC,non-Aβcomponent)识别,NAC在阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease,AD)患者胞外广泛沉积。α-Syn是一种极耐热小分子蛋白(14kDa),由140个氨基酸残基组成[13]。α-Syn是可溶性、非自发折叠性蛋白,主要结构为随机螺旋[17],但在与其他配体蛋白结合后可引起原结构状态改变和折叠,获得二级结构元件[18]。
α-syn的序列可分为三个结构域。 高度保守的氨基末端α-syn域(1-65残基),包括6段,由11个氨基酸不完全重复拷贝KTKEGV序列,该结构域在溶液中无法单独存在,但可以α螺旋结构(该结构由两个不同的α螺旋构成,易被阻断)[19-20]。该α双股螺旋是A2脂蛋白结合域的位点[21]。与其结构特征相匹配,alfa-syn倾向于结合于负电荷的磷脂双分子层并形成α螺旋[17-18,21],提示该蛋白通常为膜相关性。最近研究发现,脂质环境可以促进α-syn折叠并且加速α-syn沉积,提示脂质相关性的α-syn的异常折叠有关,α螺旋形成域上可能形成两个无意义突变。在p53位点将丙氨酸改为苏氨酸,在p30位点将丙氨酸改为脯氨酸,以上这些突变被发现是引起早发性PD的染色体改变。A53T突变发现于意大利-希腊家族PD患者的路易小体中,而A30P突变则发现于德国的小型PD家族内[22]。以上这些突变造成了α-syn更易于随机螺旋,进而使沉积更易发生。有研究发现A30P和A53T突变增加α-syn的寡聚化的比率,A53T增加纤维形成率,而A30P则降低之[23]。
α-syn中心疏水域(66-95残基)称为NAC,这也是AD淀粉样蛋白的第二大组成部 分[24]。它可以淀粉样形成倾向,可以是随机螺旋改变为β片层结构并形成Aβ样蛋白原纤维或蛋白纤维[25],这也是α-syn和β-syn以及γ-syn的显著区别。NAC在Ser87位携带一个磷酸化位点[26]。
α-syn酸性C末端(96-140残基)没有确认的结构元素,但拥有强烈的负电荷酸性氨基酸。与其余两个区域的高度保守不同,C末端在不同物种中表现在体积和次序方面差异巨大[27]。C末端含有一个酸性区域(125-140残基)对于α-syn的伴侣样生理所用至关重要,研究发现C末端的突变后α-syn的伴侣作用消失[28]。C末端在Tyr-125、-133、-136和Ser129区域发现了磷酸化位点[29]。Tyr-125残基可被两个Src家族蛋白酪氨酸激酶,c-Src[30]和Fyn[31]磷酸化。被Src家族激酶磷酸化有不会阻止和促进alfa-syn的多聚化。α-Syn在体外环境下已被证明为蛋白酪氨酸激酶p72syk显著的底物。一旦被syk或其他酪氨酸激酶酪氨酸磷酸化,α-Syn会出现失去寡聚化的能力,这说明酪氨酸有明确的抗神经退行性病变的作用。考虑到α-syn需要C末端来完成伴侣样作用,可以想象到这一区域被酪氨酸磷酸化后可能使alfa-syn作用受到影响。然而这一过程在体内尚未被完全证实。α-Syn可以被蛋白激酶CKI和CKII等丝氨酸磷酸化[26]。Ser-129残基也可以被G蛋白偶联受体蛋白激酶(G-coupled receptor protein kinases,GCRP)磷酸化[32]。研究发现磷酸化的Ser-129通过改变α-synC末端电势分布和疏水性来促进alfa-syn纤维细丝的寡聚化[33]。分布广泛且选择性的α-syn在Ser-129位点上的磷酸化在包括路易小体在内的许多突触核蛋白病理损伤中被发现。另一些C末端残基翻译后修饰包括Ser-129位点的甘氨酸化[33]以及Tyr-125、-133和-136
位点的硝酸化[34]均可引起α-syn的沉积。2 α-syn的生理功能
一些研究发现α-syn在突触前膜水平有膜整合的有关功能。在斑马禽中,α-syn在其学习歌曲的关键时间段于相应区域有短暂性表达。在小牛脑中,α、β-syn是D2磷酸化酶的抑制剂,可以催化磷脂酰胆碱水解为磷脂酸(Phosphatidic
Acid,PA),进而可以启动分泌性囊泡的产生。α-Syn可以在PA高水平情况下与之结合,可能参与分泌性囊泡的膜定位。α-Syn敲除小鼠只在成对电刺激下展现出黑质末梢多巴胺分泌增加,提示alfa-syn是活性依赖的多巴胺的负性调节因子。α-Syn已被发现结合与快速轴浆转运囊泡。从培养的原代海马细胞中清除α-syn,可以在电镜中看到远端突触前膜内囊泡的减少。
3 α-syn的伴侣样作用
分子伴侣是蛋白通过在活体调节结合与释放作用,避免不可逆聚集和促进非本体蛋白正确折叠的蛋白。α-Syn可以同脂质分子层一样与多种配体和细胞蛋白结合,提示其可以在体内发挥伴侣作用以调节配体和细胞蛋白的活性。近年来的报道称α-syn氨基末端与分子伴侣14-3-3拥有40%同类氨基酸,提示这两种蛋白可能具有相同的功能。分子伴侣14-3-3在脑内大量存在,构成脑内1%的可溶性蛋白。伴侣14-3-3在路易小體中聚集,参与神经发生和细胞生长,以及通过拮抗BAD抗凋亡。α-Syn与伴侣14-3-3结合同样的蛋白[43],其中包括三种影响细胞生存能力的蛋白PKC、BAD、ERK。α-Syn与14-3-3相互结合,两种蛋白在PD脑内形成54-84kDa的蛋白复合物[42]。该复合物选择性地在黑质而非小脑或皮层增多。因此,α-syn可能与14-3-3结合,使14-3-3蛋白减少,进而组织其抗凋亡的作用,增加细胞应激状态下的易感性[42]。14-3-3和α-syn均可与酪氨酸羟化酶(Tyrosin Hydroxylase,TH)结合,该酶是儿茶酚胺合成的限速酶,14-3-3可以刺激TH的作用,而α-syn则抑制TH的作用[36]。
α-syn和14-3-3的生理功能同样性提示α-syn发挥蛋白伴侣作用,对抗应激反应。然而野生α-syn过量表达或其突变体A53T和A30P过量表达则会产生毒性,可能与其抑制PKC或者α-syn与BAD、ERK等蛋白相关。
4 α-syn的病理生理
α-syn和神经系统退行性疾病的联系最早由Ueda等提出[13]提出。他们提出在AD患者淀粉样斑块中提纯出的一种称为NAC的短肽,就是α-syn。α-syn基因的两类无意义突变A53T[7]和A30P[22],与欧洲发现的早发型家族性PD有关。据报道称这些异常α-syn蛋白在多巴胺神经元的沉积和积累引起了虽有的神经退行性病[22]。
关于三者形成的纤维缠结的结构基础目前研究甚少。目前已知A53T和A30P与α-syn一样在生理状态下并不聚集,但在何种情况下改变正常的聚合状态目前还不得而知[7]。α-syn沉积也不只出现于早发PD中,往往在经典PD、AD、LBD、MSA等神经退行性病中也有发现。
α-syn的聚合伴随着其由随机缠结向β片层过渡的过程[8]。X光纤维和电子衍射研究发现α-syn纤维细丝便显出一种典型的淀粉样结构形态-cross-β形成物[49]。PD患者中存活的多巴胺神经元的通常形式是LBs和LNs[50],后者不只存在于黑质,也存在于迷走神经背核、Meynert基底核以及蓝斑中[51]。LBs不是正常细胞内的包涵体,直径5~25 μm,由致密核和外周清晰的晕构成。光镜下,LBs包括一个嗜酸性粒细胞核心和一个放射状纤维细丝颗粒物为背景。α-Syn是LBs纤维细丝和畸形LNs的主要组成部分[47]。
5 α-syn的聚合机制
在老年脑病和其它退行性疾病中蛋白的异常聚集较为常见,但机理往往不明。在体外模型中,α-syn可以模拟PD患者脑内聚合形成的纤维细丝[52]。α-syn疏水区分离出的蛋白NAC则至AD斑块的第二大来源[53]。正常α-syn和A53T、A30P有随机缠结的形态,并且在低浓度是不能形成二级结构,但在更高浓度是则表现出自发聚合形成纤维斑块的倾向[54]。目前已有各种关于PD相关突变蛋白之间的聚合状态各不相同的报道[55]。就单体α-syn在体外通过挂句话形成稳定的纤维态寡聚化比例而言,突变蛋白要高于野生型蛋白,A30P纤维化率高于A53T[56-57]。
帕金森病患者血浆增强α-突触核蛋白寡聚体形成
2013正 第34卷 l2月 第6期 首都医科大学学报 Journal of Capital Medical University Dec.2013 Vo1.34 No.6 [doi:10.3969/j.issIL 1006-7795.2013.06.012] ‘帕金森病和卒中诊断与发病机制・ 帕金森病患者血浆增强 突触核蛋白寡聚体形成 尹娜 陈予东 , 李 昕 , 杨巍巍 李旭冉 ' 于顺 (1.首都医科大学宣武医院神经生物学研究室,教育部神经变性病重点实验室,北京100053; 2.北京市老年病医疗研究中心分子诊断实验室,北京100053) 【摘要】 目的研究帕金森病(Parkinson’s disease,PD)患者血浆对d一突触核蛋白(0【一synuclein, 一Syn)寡聚体形成的影响。方 法 将重组人0【。Syn加入PD和对照血浆中,37 oC振荡孵育144 h,免疫印迹方法鉴定d—Syn寡聚体形成情况,ELISA方法分析d— Syn寡聚体形成的相对质量浓度。结果0【一Syn在PD患者血浆中形成寡聚体含量明显高于对照组。结论PD患者血浆可促进 ot—Syn寡聚体形成。 【关键词】 帕金森病;血浆;ot一突触核蛋白;寡聚体 【中图分类号】R338 Increased formation of a-synuclein oligomers in plasma of patients with Parkinson’s disease YIN Na ,CHEN Yudong 一,LI Xin ,YANG Weiwei 一,LI Xuran 一,YU Shun ’ (1.Department ofNeurobiology,Xuanwu Hospital,Capital Medical ,Key Laboratory ofNeurodegenerative Diseases,Ministry of Education,Beijing 100053,China;2.Beijing Geriatric Medical and Clinical Center,Beijing 100053,China) 【Abstract】 Objective To study the effect of plasma of patients with Parkinson’s disease(PD)on the formation of oligomerie — synuclein(or.一Syn).Methods Recombinant 0【一Syn was incubated in the plasma of PD patients and normal subjects.Immunoblotting analysis was used to identify the formation of 0l—Syn oligomers.A special ELISA method was used to evaluate the amount of d—Syn oligomers formed in PD and control plasma.Results The amount of ot-Syn oligomer formed in the plasma of PD patients was higher than that in control plasma.Conclusion Compared with control plasma.the plasma from PD patients enhanced the oligomerization of 一Syn. 【Key words】Parkinson’s disease;plasma; 一synuclein(0【一Syn);oligomers 帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是继阿尔茨 海默病(Alzheimer’s disease,AD)的第二大常见的神 经系统退行性疾病。目前基于运动症状的诊断已是 疾病晚期,此时患者中脑黑质多巴胺能神经元退变率 已经达到70%以上…。然而,以路易体病变为主要特 征的PD的病理变化早在黑质多巴胺能神经元病变之 前就已出现于嗅球、脊髓、消化道的壁内神经丛以及 其它外周神经节中l2 ,但是导致路易体广泛形成的 原因尚不清楚。 对路易体的生物化学分析结果表明,其重要成分 是聚集成纤维的 .突触核蛋白(o【一synuclein,ot—Syn), 后者在纤维化过程中所形成的可溶性寡聚体具有神 经毒性 J。路易体的广泛存在提示PD是累及多器官 系统的全身性疾病,o【.Syn的聚集很可能是由于PD 患者内环境发生变化。血液是构成机体内环境的重 要组成部分。检测o【.Syn在PD患者血液中的聚集情 况有利于了解PD患者内环境的改变,从而了解其内 环境改变在PD发病中的作用。 1材料和方法 1.1材料与研究对象 1)材料:HRP标记山羊抗小鼠IgG多克隆抗体购 基金项目:国家自然科学基金(81071014);国家重点基础发展计划(973计划)(201lCB504101);首都卫生发展科研专项课题(首发2011—1001— 01);国家科技支撑计划课题(2012BAI10B03);北京市自然科学基金(7102076)。This study was supposed bythe National Natural Science Foundation of China(81071014);National Basic Research Program of China(973 Program)(2011CB504101);The Capital Health Research and Development Project(Shoufa 201 1—100l 1):National Science and Technology Suppo ̄Program(2012BAI10B03);Natural Science Foun— dation of Beijinz(7 102076). Corresponding author,E—mail:yushunl03@163.eom 网络出版时间:2013—12—05 09:39网络出版地址:http:∥www.cnki.net/kems/detail/11.3662.R.20131205.0939.012.html
α-突触核蛋白原纤维诱导的帕金森病小鼠模型的行为表型及病理特征
α-突触核蛋白原纤维诱导的帕金森病小鼠模型的行为表型及病理特征
田静;侯志东;任湘鹏
【摘 要】目的:研究A53T突变型α-突触核蛋白(A53TαS)原纤维诱导的帕金森病(PD)小鼠模型的行为表型及病理学特征。方法:小鼠脑内黑质致密区(SNpc)定位注射5μgA53TαS建立PD小鼠模型,造模3个月后,通过旷场试验、悬挂试验和Y迷宫检测模型小鼠的运动和认知行为学表型。分别使用抗磷酸化α-突触核蛋白(pSyn)、抗酪氨酸羟化酶(TH)及小胶质细胞特异性蛋白抗体IBA-1作为评价模型小鼠脑内的路易小体包涵体、多巴胺能神经元变性死亡及神经炎症的分子标记,通过免疫组织化学染色法研究模型小鼠脑内典型的病理特征。结果:旷场试验中,模型组小鼠的总运动距离较对照组差异无统计学意义(P>0.05);悬挂试验显示模型组小鼠四爪抓杆持续时间较对照组小鼠显著缩短(P<0.05);Y迷宫检测表明模型组小鼠的自发转换正确率较对照组差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组比,模型组小鼠中脑SNpc区的pSyn阳性包涵体数量显著增多(P<0.01),同时TH阳性神经元数量显著减少(P<0.05),IBA-1阳性胶质细胞数量异常增加(P<0.01)。结论:脑内注射A53TαS原纤维可稳定诱导出PD小鼠模型,该模型小鼠表现出一定程度的肌力和平衡力下降;且可同时模拟出PD的路易小体包涵体、多巴胺能神经元缺失及过度激活的神经炎症等病理特征。
【期刊名称】《温州医科大学学报》
【年(卷),期】2019(049)003
【总页数】5页(P157-161) 【关键词】帕金森病模型;α-突触核蛋白原纤维;行为学;路易小体;多巴胺能神经元;小鼠
【作 者】田静;侯志东;任湘鹏
【作者单位】[1]温州医科大学附属眼视光医院实验室中心,浙江温州325027;[1]温州医科大学附属眼视光医院实验室中心,浙江温州325027;[1]温州医科大学附属眼视光医院实验室中心,浙江温州325027;
帕金森病与α-共核蛋白的相关研究进展
224 Chinese Journal of Rehab|litation,June 2011,Vo1.26 No.3
帕金森病与 一共核蛋白的相关研究进展
陈敏,焦玲
【关键词】帕金森病; 共核蛋白;进展
【中图分类号】R49;R742.5 【D0I】10.3870/zgkf.2011.03.031
帕金森病(Parkinson’S disease,PD)是一种中老年人常见
的运动障碍疾病,其发病率位居神经系统退行性疾病的第二
位r】]。PD的主要病理学特征是中脑黑质致密部多巴胺能神经
元的选择性变性、死亡,以及在残存的神经元胞浆中出现嗜酸
性的淀粉样蛋白包涵体一lewy小体。进一步研究发现lewy小
体主要是由一些中空的放射性淀粉样纤维a一共核蛋白(a-synu—
elein)组成。这说明a-synuelein是PD病理过程中的关键环节,
但更明确的发病机制尚不清楚。a-synuclein在PD的发病和发
展过程中具有重要作用,与家族性和散发性PD密切相关。本 文综述PD与a—synuclein的相关性及研究进展。
l a-synuclein蛋白的分子结构与聚集
a-synuclein是一种由140个氨基酸组成,分子质量14kD
的可溶蛋白,主要分布于神经元细胞,特别是在突触前高度表
达。正常情况下,a—synuclein蛋白是一种天然的、不折叠、可溶
的蛋白质,位于中枢神经系统突触前膜末梢,病理情况下过度
沉积,超过细胞自身蛋白酶的抗聚集能力;异常的a-synuelein
则聚集成丝状结构并最终形成lewy小体及lewy轴突导致神经
元退化。a—synuclein的氨基酸序列由氨基端(1~60),NAC区
(61~95)和羧基端(96~140)3部分组成。这3部分区域在
synuclein的聚集中都起一定作用。神经退行性疾病中淀粉样
斑块、Lewy小体和包涵体的主要成分都是聚集的a-synuelein
热休克蛋白70减轻帕金森病细胞模型中α-突触核蛋白毒性的作用
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热休克蛋白70减轻帕金森病细胞模型中α-突触核蛋白毒性的作用
(作者:___________单位: ___________邮编: ___________)
【摘要】 目的探讨HSP70在因α-突触核蛋白过表达或突变所致的帕金森病(PD)细胞模型中的作用及其机制。方法构建过表达野生型和PD相关突变型(A53T)α-突触核蛋白质粒,转染人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)细胞后得PD细胞模型;然后在细胞模型中转染表达HSP70的质粒。采用免疫印迹检测转染HSP70细胞模型中α-突触核蛋白表达量的改变;采用MTT法检测转染HSP70后细胞模型活力的变化。结果转染HSP70后,细胞模型α-突触核蛋白表达减少,细胞活性增加。结论HSP70通过降低α-突触核蛋白表达水平对PD细胞模型发挥保护作用。
【关键词】 α-突触核蛋白;热休克蛋白70;过表达
α-突触核蛋白是一种在中枢神经系统突触前表达的可溶性蛋白,具有调节膜稳定性和神经可塑性等生理功能。近年研究发现,α-突触核蛋白基因过表达或突变可引起α-突触核蛋白的错误折叠、有毒蛋白寡聚体和多聚体的形成,使其结构和功能障碍,从而启动一系列级联DOC格式论文,方便您的复制修改删减
反应致多巴胺能系统损伤,最终导致帕金森病(PD)。研究认为神经保护剂可能是治疗PD的一个新的有效途径,而热休克蛋白70(HSP70)就是其中之一。HSP70是分子伴侣家族中的一员,作为一种重要的应激蛋白,能与 错误折叠的蛋白相互作用,阻止聚集物的形成;除此之外,HSP70还有助于错误折叠蛋白的降解〔1,2〕。在果蝇及酵母的PD模型中发现,HSP70能减轻α-突触核蛋白的毒性及其引起的神经细胞凋亡〔3,4〕,而HSP70抑制α-突触核蛋白毒性可能与其能够与α-突触核蛋白相互作用,阻止α-突触核蛋白纤维样聚集,降低α-突触核蛋白表达量有关〔5,6〕。为进一步证实HSP70在α-突触核蛋白所致PD的作用,本实验首次在神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)PD模型中检测了HSP70的作用及机制,发现HSP70可以通过降低α-突触核蛋白水平发挥对PD细胞模型的保护作用。
α-突触核蛋白与帕金森病关系的研究进展
广东医学2013年12月第34卷第23期 Guangdong Medical Journal Dec.2013,Vo1.34,No.23
OL。。。‘ 突触核蛋白与帕金森病关系的研究进展
陈琳,彭芳,郁可,林杭,王庆松
中国人民解放军成都军区总医院神经内科(成都610083)
自1817年James Parkinson首次描述帕金森病(Parkin—
son disease,PD)为“震颤麻痹”以来,人类对PD的认识已有
200年来的进展,无论从病因和发病机制的认识,还是对其
诊断和治疗手段的探索,都有了长足的进步。迄今为止,PD
的发病机制仍不完全清楚,但PD典型的病理改变是形成路
易体(Lewy body,LB),而 一突触核蛋白( 一synuclein,d—
syn)是LB的主要成分,仪一syn可能从多个方面影响PD发 病机制,原因通常归咎于其异常的可溶性低聚物构象,亦称
为淀粉样纤维化。因此, 一syn在PD的发病中可能起到关
键作用,并可能为治疗PD带来新的策略,对其他神经系统
退行疾病的治疗也有帮助。本文综述仅一syn与PD之间的
联系。
1仅一syn的结构和功能
仪一syn是一个由140个氨基酸组成的蛋白,在水溶液中
并没有特定的结构,因此称为天然展开蛋白(natively unfol—
ded protein)。然而, —syn可形成 一螺旋结构,绑定到带
负电荷的脂类,存在于细胞膜如磷脂,也可以在长时期的孵
育后变成B折叠结构。e1.一syn包含3个特定的区域:(1)一
个具有1~60残基的氨基酸末端,包含载脂蛋白及脂类结合
部,具有水、脂两亲性的螺旋结构,推测倾向于形成膜结合的
d一螺旋结构;(2)中心疏水性结构(61~95),也称为NAC 区,有形成B折叠的倾向;(3)一个羧基末端,高度带负电
荷,容易形成非结构化形式。 一syn基因的转录序列至少
有2个短的拼接变体,但是它们的生理功能和病理的作用还
α-突触核蛋白与帕金森病
α-突触核蛋白与帕金森病
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【摘要】α-突触核蛋白是一种中枢神经系统突触前表达的可溶性蛋白,与帕金森病的发病有密切的关系。α-突触核蛋白在各种生理,环境因素的影响下异常表达和聚集,通过一系列的氧化应激等生化反应,产生了对神经元的毒性作用,从而参与了帕金森病的发生。对α-突触核蛋白的化学性质,聚集的机制及其影响因素的了解与研究,将会十分有利于帕金森病的预防和治疗。
【关键词】α-突触核蛋白;帕金森病;路易小体
Alpha - synapse nucleoalbumin and Parkinson sickness
ZHANGYanchaoZHANGNanDIAO Jianping
【Abstract】Alpha - the synapse nucleoalbumin is the soluble protein which one kind of central nervous system
synapse, expresses, gets sick the morbidity with Parkinson to
have the close relationship. Alpha - the synapse nucleoalbumin
in each physiology, under environmental factor's influence
exceptionally expresses and gathers, through biochemistry and
so on a series of oxidized stress responded, has produced to
neuron's toxic effect, thus participated in the occurrence which
Parkinson gets sick. To Alpha - the synapse nucleoalbumin's
α-突触核蛋白与帕金森病 2
哈尔滨医药2011年第3l卷第4期 ・综述・ 仅一突触核蛋白与帕金森病 卢 芳,周世慧,董杨,范振群,刘树民(通讯作者) (黑龙江中医药大学,黑龙江哈尔滨150040) ・293・ 摘要IX一突触核蛋白(IX—synuclein,0【一Syn)是一种中枢神经系统突触前表达的可溶性蛋白质,与帕金森病(Parkinson disease,PD)的发生发展密切相关。IX一突触核蛋白在各种因素的影响下异常表达和聚集,这一过程产生的氧化应激等生化 反应和寡聚体中间构象等均在帕金森的发病过程中起重要作用。本文综述了近年的研究进展以探讨IX一突触核蛋白在帕金 森发病中的可能机制。 关键词 一突触核蛋白;帕金森病;机制 [中图分类号] R741 [文献标识码] A 文章编码:1001—8131(2011)04—0293—03 0【一synuclein and Parkinson Disease 学科分类代码:320.54 LU Fang,ZHOU Shihui,DONG Yang,FAN Zhenqun,LIU Shumin(Corresponding Author) (Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin 150040,China) Abstract IX—synuelein(IX—syn)is a soluble protein presynapfically expressed in central nervous system,and has a close rela- tion with Parkinson diseasef PD).IX—Syn may abnormally express or aggregate when it is afected by various factors.In these bio- chemical processes,many factors such as oxidative stress and intermediate conformation of oligomers。play important roles in the patho- genesis of PD.This paper reviewed recent researches to investigate the possible meehanisms of —syn in PD development. Key words a—synuelein:Parkinson disease:Mechanism 基金项目:国家自然科学基金面上项目(81073019);高等学校博士学科点专项科研基金(20102327110004) 患者确诊为急性淋巴细胞性L2型白血病后,患者无法接受, 不吃、不喝、不说话,目光呆滞。我们在做护理时总是面带微 笑,非常细心的帮助整理床被及凌乱的书籍,找她感兴趣的 话题与她交谈,并把她转到家化病房,那里有客厅、有病房、 有电视又与普通病人相对隔离。便于护理临终病人,也便于 家属的探视。我们针对病人的心理状态,用自己的言语、表 情、行为去影响或改变病人的感受和认识,减轻她的痛苦。 帮助其建立最佳的心理状态以利于治疗的顺利进行。护理 人员要真正理解临终病人的心理,以真挚、慈爱、亲切的态度 和语言对待之。要宽容大度,满足她合理的要求,使她始终 得到精神上的安抚。我们把患者转到家化病房,是让她不觉 得生活角色的改变 心理上感到像是在家一样的温暖与和 谐,因为病人神志清楚,所以护理人员应格外注意尊重她”』。 2.2中期的身心护理:掌握患者心理发展的规律,有针对性 地实施心理护理。病情确诊后,化疗药物的应用,使患者产 生严重的不适感,出现恶心,频繁地呕吐现象。此时我们及 时调整化疗的滴速及间隔时间,提前应用保护胃黏膜、解痉 止吐药。及时清理污染的被服,协助病人漱口、清洗面部,保 持洁净、干燥、整齐。随着化疗药物的应用,患者头发脱落, 我们及时给患者清理掉下来的长发,戴上漂亮的帽子,增加 病人的舒适感。手拉手的跟她交谈,谈她的学生,谈她的孩 子,谈她所有值得自豪的感兴趣的事。观察掌握患者疼痛的 规律,按时应用强效止痛药,尽量减轻患者的痛苦,增强她活 下去的勇气,打断因痛苦不堪而轻身的念头,提高患者的生 存质量,减少不良刺激。我们的一切操作力求轻柔,态度和 谐,语言温柔,病室随时保持空气清新。化疗后因粒细胞缺 乏要做好保护性隔离,防止外源性感染,所以,每日按时做好 病室内空气消毒,进出人员要穿隔离服,不把病菌带入病房。 患者深深地关心着亲人的利益,此时,病人家属的言行直接 影响到临终病人是否愿意治疗,是否还有活下去的勇气。因 此,我们及时做好家属的思想工作,帮助家属尽快度过悲伤 期,振作起来配合医护人员护理好患者,指导家属与病人沟 通,解除病人的思想顾虑 J。 2.3晚期的身心护理:在患者生命的晚期,我们做到细心观 察病人的心理变化,帮助病人安然度过死亡期。病情进一步 恶化,患者消瘦如柴、面色苍白、精神萎糜、表情淡漠、痛苦病 容,但意识清楚。帮助患者解决后顾之忧,让她安心地度过 了生命的最后一刻后安详地闭上双眼。 2.4临终病人生命结束后做好尸体料理。我们全体护士始 终保持尊重死者的态度,迅速拔去输液针头,撤去各种仪器、 插管、尸体四肢放平,摆于生理性下垂位置。用药棉堵塞尸 体孔道流出的分泌物,清洁面部、梳头等,协助家属、工人把 尸体搬离病房。 2.5准确预测生存期对指导治疗和护理决策,改善患者115 终质量,促进临终关怀发展具有重要的作用。白血病患者社 会支持程度与生活质量呈正相关。 澹妄是病人死亡过程中最常见的症状,在疾病的终末阶 段可能是不可逆的过程,治疗和护理主要集中于控制症状和 为病人提供舒适的服务,使病人无痛而平静地离开人世 。 护理临终病人的过程也是作为护士战胜自我的过程,白血病 病人从住院确诊到死亡,让我们眼睁睁地看着一个生命在你 眼前一点一点地被病魔吞噬掉,自己做为医护工作者却束手 无策。所以护理这类病人对医护人员来说,也是一种痛苦的 经历。看到临终病人痛苦的呻吟,家属悲伤的表情,医护人 员难免受到各种相应的打击,所以在护理临终病人时,护士 应克服心理上的误区,以尽善尽美的护理,让临终病人带着 人间美好的回忆走完人生。 综上所述,笔者体会到临终关怀是对那些毫无康复希望 的绝症晚期患者和重危病人,用科学的心理疏导方法,高超 的临床护理技术,以及姑息、支持疗法,最大限度地减轻临终 患者的心理和躯体的痛苦,帮助他们在人生旅途的最后阶 段,在充满人性温暖的气氛中充实地、安详地、尊严地离开人 间,使死者死而无憾,生者问心无愧。 参考文献 [1]周英,张晋,关念红,等.急性白血病患者生存质量的研究[J]. 中国行为医学科学,2003,12(4):412. [2] 管键.恶性血液病患者社会支持状况的研究[J].健康心理学 杂志,2003,11(1):22—23. [3] 刘淑媛,陈永强.危重症护理专业规范化培训教程[M].北京: 人民军医出版社。2005:25—3O. 收稿日期:
α-突触核蛋白的生物学功能及其在帕金森病中的作用
α-突触核蛋白的生物学功能及其在帕金森病中的作用
熊中奎;胡雅儿
【摘 要】@@ α-突触核蛋白(α-synuclein)是一种脑内含量丰富的神经蛋白,既参与正常突触功能的维持,又与各种神经退行性疾病有关.在帕金森病(Parkinson's
disease,PD)患者脑内,α-突触核蛋白是多巴胺神经元中嗜伊红染色Lewy小体主要成分.α-突触核蛋白基因位于染色体4q213-q22,均由5个外显子构成.
【期刊名称】《中国病理生理杂志》
【年(卷),期】2010(026)009
【总页数】4页(P1855-1858)
【关键词】α-突触核蛋白;帕金森病
【作 者】熊中奎;胡雅儿
【作者单位】绍兴文理学院医学院临床医学部,浙江,绍兴,223000;上海交通大学医学院细胞调控实验室,上海,200025;上海交通大学医学院细胞调控实验室,上海,200025
【正文语种】中 文
【中图分类】R363
α-突触核蛋白(α-synuclein)是一种脑内含量丰富的神经蛋白,既参与正常突触功能的维持,又与各种神经退行性疾病有关。在帕金森病(Parkinson’s disease,PD)患者脑内,α-突触核蛋白是多巴胺神经元中嗜伊红染色Lewy小体主要成分。α-突触核蛋白基因位于染色体4q21.3-q22,均由5个外显子构成。α-突触核蛋白由140个氨基酸残基构成,分子量约19 kD。根据估算,α-突触核蛋白占脑匀浆蛋白含量的1%,在端脑中含量丰富。最初研究认为α-突触核蛋白与核膜之间存在关联性,而后来的研究发现它可通过经典分泌通路被分布于各种质膜上。α-突触核蛋白分子在自然状态下呈伸展状,其保守的赖氨酸和谷氨酸残基与两性端部基团(headgroup)相互作用,而中性基团插入到酰基链区域,使之在质膜上呈疏松的卷曲α-螺旋结构,伸展并平行于质膜的曲面[1]。
1 生物学功能
到目前为止,还没有全面地认识α-突触核蛋白的生物学功能,但是现有资料至少表明α-突触核蛋白具有以下几种功能:(1)调节突触的可塑性。Golovko等[2]研究发现α-突触核蛋白在斑胸草雀(zebra finch)学习唱歌的阶段表达上调,而且主要定位于突触前神经末梢,故推测在突触可塑性和功能方面发挥重要作用。在体外培养胚胎大鼠海马神经元中,突触蛋白I(synapsin I)在体外培养的第1 d即可检测到表达,而α-突触核蛋白直至培养约5 d时仍然未检测到,因此认为它可能与突触的后期发育及调节有关。(2)整合突触前信号。通过其脂质结合特性和增强磷脂酶D的活性促进突触囊泡的形成,α-突触核蛋白调节突触前神经末梢跨膜转运。(3)调节突触处的多巴胺含量。α-突触核蛋白抑制儿茶酚胺合成限速酶酪-氨酸羟化酶活性。在突触末端囊泡单胺转运体-2迅速而有效地转运多巴胺,α-突触核蛋白调节多巴胺转运体在细胞膜上穿梭影响多巴胺在神经末梢摄取的效率。⑷调节小胶质细胞活性。α-突触核蛋白敲除小胶质细胞再受到刺激后,与对照组比较,前炎症因子肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-6的分泌水平提高。⑸热休克蛋白样作用。α-突触核蛋白的C-端区域与小热休克蛋白如α-晶体蛋白相似,能够保护细胞内的蛋白免于变性。α-突触核蛋白保护细胞免于温度和氧化应激的影响,其C-端删除导致它对细胞内蛋白对抗温度应激的保护作用减弱。研究发现α-突触核蛋白的缺失导致Parkin基因敲除所产生的损伤效应恶化;另一方面,恢复正常的α-突触核蛋白水平可缓解Parkin丢失所致的神经毒性。⑹参与脂代谢调节。α-突触核蛋白敲除小鼠的脂肪酸摄取、转移、代谢过程被干扰,推测其参与细胞内脂肪酸的代谢,而且α-突触核蛋白影响星形胶质细胞中脂肪酸的摄取和转运。
建立α-突触核蛋白损伤的帕金森病细胞模型
建立α-突触核蛋白损伤的帕金森病细胞模型
衡洋;闫文芬;邵千航;陈乃宏;苑玉和
【期刊名称】《中国药理学通报》
【年(卷),期】2015(31)B11
【摘 要】目的建立以α-突触核蛋白损伤的帕金森病细胞模型,为创新药物筛选提供模型基础.方法通过聚合酶链式反应(PCR)方法扩增表达人源α-突触核蛋白的目的基因,构建原核表达载体.将载体转化至大肠杆菌内,诱导其表达重组α-突触核蛋白.通过镍柱亲和层析法纯化目的蛋白,并通过蛋白免疫印迹和质谱技术进行鉴定.将得到的α-突触核蛋白以不同浓度作用于PC12细胞以及原代神经元,MTT法检测细胞存活率,以确定α-突触核蛋白的合适造模浓度.结果PCR扩增获得的目的基因片段经凝胶电泳分离后显示与理论分子量大小一致,并成功嵌入至载体pET30a中;测序正确的融合载体成功转化至大肠杆菌E.Co-li.BL21(DE3).通过改变温度、异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)浓度、宿主菌的增殖状态以及诱导时间等条件,获得高表达目的蛋白表达的实验条件;通过亲和层析方法获得纯化的α-突触核蛋白,纯化蛋白的通过蛋白免疫印迹证明为α-突触核蛋白,质谱结果其分子质量为与目的蛋白理论分子质量基本一致.纯化的α-突触核蛋白刺激PC12细胞及原代神经元细胞后,细胞存活率明显下降,并且存活率的降低程度与α-突触核蛋白刺激浓度呈正相关.结论成功构建了α-突触核蛋白损伤的帕金森病细胞模型,可用于筛选具有抗帕金森病功能的创新化合物.
【总页数】2页(P70-71)
【关键词】α-突触核蛋白;帕金森病;筛选模型;蛋白表达;药物靶点 【作 者】衡洋;闫文芬;邵千航;陈乃宏;苑玉和
【作者单位】天然药物活性物质与功能国家重点实验室、中国医学科学院神经科学中心、中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所,北京100050;湖南中医药大学,长沙410208
【正文语种】中 文
【中图分类】R742.5
【相关文献】
帕金森病模型大鼠中脑α-突触核蛋白增加
中国药理学通报Chinese Pharmacological Bulletin 2010 Jan;26(1):73~7 .73.
帕金森病模型大鼠中脑 突触核蛋白增加
孙建栋,苑玉和,刘岩,王晓锋,陈乃宏
(中国医学科学院药物研究所,北京协和医学院药物研究所,北京100050)
中国图书分类号:R一332;R 322.81;R 341.31;R 742.5: R 745.702.5 文献标识码:A文章编号:1001—1978(2010)01—0073—05 摘要:目的 观察鱼藤酮对大鼠中脑 一突触核蛋白
收稿日期:2009—09—23,修回日期:2009—1l一09 基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)子课题(No 2004CB518906);国家自然科学基金资助项目(N0 30973887);国家自然科学基金广东自然科学联合基金资 助项目(No U0832008);长江学者和创新团队发展计划 (PCSIRT No IRT0514);中央级公益性科研院所基本科研 专项计划一青年基金(No 2007CHX04);创新药物研究开 发技术平台建设(No 2009ZX09303);创新药物研究开发 技术平台建设(No 2009ZX09301); 作者简介:孙建栋(1987一),女,博士生,研究方向:神经药理学和神 经生物学,Tel:010 ̄3165182,E-mail:sunjiandong@imm.
as.cn; 陈乃宏(1961一),男,教授,博士生导师,研究方向:神经 系统疾患创新药物开发及作用机制,通讯作者,Tel/Fax: 010.63165177,E—mail:Chennh@imm.ac.cD ( —SYN)的影响。方法SD大鼠长期低剂量皮下注射1.0 mg・kg~・d 的鱼藤酮,建立帕金森病(PD)动物模型。采 用旷场实验评价动物行为学改变,观察大鼠5 rain的活动情
况。免疫荧光化学方法检测中脑部位TH阳性神经元数目 的变化。免疫组织化学和Western blot方法检测中脑部位oL— SYN的蛋白水平的改变。结果同对照组相比,鱼藤酮实验 组动物5 min的正中格停留时间明显延长(P<0.05),方格 穿行次数明显减少(P<0.05),竖起时问和次数明显减少(P <0.01);中脑部位TH阳性神经元数目明显减少(P< 0.05), 一SYN蛋白水平明显增加(P<0.05)。结论 给予 鱼藤酮能够使SD大鼠出现运动障碍,中脑部位TH阳性神 经元数目减少,该现象可能与大鼠中脑部位仅一SYN蛋白水 平增加有关。
