论文摘要
阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）,老年性痴呆的一种,属于神经退行性疾病,多发生于中年或老年的早期,因德国医生阿尔茨海默（Alois Alzheimer）在1907年最先描述而得名。目前,其发病机制尚不明了,治疗难度大。Tau蛋白异常聚集形成不溶性的双股螺旋缠丝（paired helical filaments,PHF）,引起神经纤维性缠结（neurofibrillary tangles,NFTs）。神经元纤维缠结是AD的主要病理特征之一。因此,Tau蛋白的异常聚集的分子机制,成为了研究AD病理的关键所在。抑制Tau蛋白的异常聚集成为当前研究的热点。先前的研究表明,成年人的脑中Tau蛋白有四个重复结构域（R1-R4）,其中R3多肽片断是Tau蛋白的异常聚集的核心区域,是最易发生聚集的片段。因此针对R3多肽片断性质的研究对于解释Tau蛋白异常聚集的机理有着重要意义。本文从对AD病人有着潜在疗效的小分子出发,对12种小分子进行了筛选,得出了白藜芦醇（Resveratrol）、盐酸小檗碱（Berberine HCl）、精胺（Spermine）、二甲基亚砜（DMSO）四种药物小分子,重点研究了它们对R3多肽异常聚集的抑制作用。考虑到四种小分子对AD症的潜在影响以及对Tau蛋白R3多肽的抑制作用,我们将两者联合起来,通过观测小分子抑制R3多肽异常聚集的情况,来进一步地了解R3多肽片段的性质以及小分子对R3多肽二级结构的影响,进而探讨它们之间的相互作用。目的是更深入的了解R3多肽,了解R3多肽聚集的影响因素,认识抑制R3多肽聚集的相互作用情况,最终为AD症的治疗提供潜在的可能。本文实验所应用的方法和结果如下。1)利用ThS荧光探针（Ths-Fluorescence）监测自聚集过程,观测了12种小分子对Tau蛋白R3多肽异常聚集过程的影响,发现白黎芦醇、盐酸小檗碱、精胺、二甲基亚砜（DMSO）,四者对R3多肽的异常聚集均有较明显的抑制作用,得出了白藜芦醇、盐酸小檗碱、精胺抑制R3多肽（15μM）异常聚集的半数抑制浓度,分别为11.2μM、17.7μM、22.8μM。并且从荧光动力学曲线上观察到四种小分子能够能够较明显地影响R3聚集的成核过程和成长过程。2)利用透射电镜（Transmission Electron Microscope,TEM）观察了四种蟹肿右种萍磷饔孟碌腞3多肽异常聚集后的双股螺旋丝PHF的微观形态,得出,在白黎芦醇、盐酸小檗碱、精胺和二甲基亚砜四种小分子作用下,R3多肽聚集后形成的缠丝均有一定程度的变细,这与前面的荧光法的表征一致。3)运用圆二色（circular dichroism,CD）光谱检测小分子抑制剂诱导下R3多肽的二级结构构象,并使用CDpro计算出了随机盘绕、α-螺旋、β-折叠的相关含量及其变化情况。其中精胺能够有效的保护R3多肽的随机盘绕的二级构象,白黎芦醇、盐酸小檗碱和二甲基亚砜的存在均可以引起R3多肽二级构象的转变,并表现出一定的一致性:在开始阶段,随机盘绕和β-sheet的含量急剧下降,α-helix的含量急剧上升;随后的阶段,随机盘绕和β-sheet的含量缓慢增强,α-helix的含量彻底下降,幅度很大;最后阶段,二级结构的变化趋势变弱。4)将对于R3多肽二级结构的分析,小分子的药理特性与试验数据分析的结果相结合,进而推测得出它们相互作用的机理的假定结论。另外,基于DMSO对R3多肽的构象有着灵敏的控制,可以作为R3多肽构象的一个控制器。本文首次针对白黎芦醇、盐酸小檗碱、精胺和二甲基亚砜四种小分子抑制R3多肽聚集的情况进行了研究,这可以让我们更好的认识Tau蛋白,R3多肽的性质、结构和聚集的特点,有助于我们最终找到抑制形成PHFs的方法,为Tau蛋白系列疾病发病机制研究提供了潜在基础,为AD病症的药物开发提供了一种可能,这对于神经退行性疾病的研究是一个新的出发点。
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标签：阿尔茨海默病论文; 蛋白论文; 多肽论文; 白藜芦醇论文; 盐酸小檗碱论文; 精胺论文; 荧光论文; 相互作用论文;