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烟碱通过α7 nAChR-JAK2通路抑制BV2小胶质细胞炎症因子的释放

中国生物化学与分子生物学报 2020年第12期36卷 1481-1488页

作者：韩玉坤任晓曦张建亮首都医科大学基础医学院神经生物学系/北京脑重大疾病研究院帕金森病研究所/教育部神经变性病重点实验室/北京市神经再生与修复重点实验室北京100069

神经炎症是包括帕金森病(Parkinson’s disease,PD)等的神经退行性疾病重要的发病机制之一。因此,抑制神经炎症应该是改善神经退行性疾病的有效途径。烟碱等烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors,nAChR)激动剂对PD的... 详细信息

神经炎症是包括帕金森病(Parkinson’s disease,PD)等的神经退行性疾病重要的发病机制之一。因此,抑制神经炎症应该是改善神经退行性疾病的有效途径。烟碱等烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors,nAChR)激动剂对PD的干预有积极作用,但是其具体的机制尚不明确。本文主要通过细胞来研究烟碱在神经炎症模型中调节小胶质细胞炎症因子分泌及其在神经元的保护中发挥的作用,并进一步探讨烟碱发挥抗炎作用的分子机制。为此,用脂多糖(LPS)诱导BV2小胶质细胞的炎症反应,并用烟碱进行预处理;随后,收集经烟碱和LPS处理过的BV2细胞培养基,并用以继续培养SK-N-SH神经母细胞瘤细胞系。结果显示:与无处理对照组相比,LPS以剂量依赖的方式促进BV2细胞释放炎症因子TNF-α和IL-6(P<0.05)。而且随着LPS使用浓度的增加,经LPS处理过的BV2条件培养基对SK-N-SH细胞的损伤增加(P<0.05)。另外,在LPS损伤BV2细胞之前加入不同浓度的烟碱对其进行预保护,与仅添加LPS的损伤组相比,随着烟碱使用浓度的增高,其下调BV2细胞释放炎症因子TNF-α和IL-6的能力逐渐增强(P<0.05),而且烟碱预处理显著缓解LPS导致的BV2条件培养基对SK-N-SH细胞的毒性作用(P<0.05)。此外,我们发现,烟碱抑制炎症因子分泌及其对SK-N-SH细胞的保护作用可以被nAChR的非选择性抑制剂筒箭毒碱(d-TC),α7 nAChR的特异性抑制剂甲基牛扁亭柠檬酸盐(MLA)以及Janus激酶2(JAK2)特异性抑制剂α-氰基-(3,4-羟基)N-苄苯乙烯胺(AG-490)阻断(P<0.05)。这些结果提示,烟碱可能通过抑制BV2小胶质细胞分泌炎症因子的方式发挥神经保护作用,而烟碱的这种作用主要依赖于α7 nAChR-JAK2通路。本研究为进一步探讨烟碱抗炎的分子机制,以及研发中枢系统抗炎药物提供科学依据。

关键词：帕金森病抗炎烟碱型乙酰胆碱受体 Janus激酶2

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Thy1-αSYN转基因小鼠出现代谢紊乱和胰岛形态及功能的改变

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中国生物化学与分子生物学报 2021年第2期37卷 222-228页

作者：高歌卢勇泉刘伟进杨汝宁张启迪杨慧首都医科大学基础医学院神经生物系北京脑重大疾病研究院帕金森病研究所北京市神经再生修复重点实验室神经变性病教育部重点实验室北京100069

帕金森病(PD)是第二大神经退行性疾病。PD的发病机制仍然不明确,普遍认为α-突触核蛋白(α-synuclein)的聚集和传播引起的神经损伤、线粒体功能障碍、炎症和氧化应激,自噬功能障碍等在PD的发生发展中发挥作用。越来越多的研究认为,代谢... 详细信息

帕金森病(PD)是第二大神经退行性疾病。PD的发病机制仍然不明确,普遍认为α-突触核蛋白(α-synuclein)的聚集和传播引起的神经损伤、线粒体功能障碍、炎症和氧化应激,自噬功能障碍等在PD的发生发展中发挥作用。越来越多的研究认为,代谢紊乱也是PD的发病机制之一。我们检测了过表达α-突触核蛋白是否能引起小鼠代谢紊乱以及可能的机制。研究分为Thy1-αSYN转基因小鼠组(TG)及同窝对照野生小鼠组(WT),分别检测它们在转棒仪上的停留时间,体重情况,血浆中胰岛素含量,小鼠糖耐量及胰岛素耐量等外周代谢情况。使用苏木精-伊红染色法对两组小鼠胰岛的形态进行观察,分离小鼠胰岛并使用葡萄糖刺激胰岛素分泌检测胰岛素分泌功能。结果显示,12月龄的TG组小鼠与WT组相比运动耐力下降23.1%(P<0.05),体重增加7%(P<0.01),糖耐量降低(P<0.05),胰岛素耐量降低(P<0.05),外周血中胰岛素含量降低20%(P<0.05)。TG组小鼠胰腺内α-突触核蛋白水平较WT组增加1.32倍(P<0.05),TG组小鼠的胰岛面积变小(P<0.05),胰岛个数减少(P<0.01),胰岛素分泌功能下降(P<0.01)。我们的研究提示,α-突触核蛋白在PD中的作用不局限于对多巴胺能神经元的损伤,它能影响代谢及外周器官的形态及功能,这为PD的发病机制提供新的理论依据。

关键词： α-突触核蛋白帕金森病代谢紊乱糖耐量胰岛

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原子力显微镜检测α-突触核蛋白转基因鼠线粒体微观结构的变化

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首都医科大学学报 2016年第6期37卷 806-811页

作者：高歌汪志鹏段春礼鲁玲玲杨慧首都医科大学神经生物系北京脑重大疾病研究院帕金森病研究所北京市神经再生修复重点实验室神经变性病教育部重点实验室北京100069

目的使用原子力显微镜检测α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)转基因小鼠模型中,皮质线粒体表面微观结构的变化。方法提取野生型和转基因小鼠皮质细胞线粒体,使用共聚焦显微镜检测其膜电势变化,使用原子力显微镜的敲击模式检测线粒体... 详细信息

目的使用原子力显微镜检测α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)转基因小鼠模型中,皮质线粒体表面微观结构的变化。方法提取野生型和转基因小鼠皮质细胞线粒体,使用共聚焦显微镜检测其膜电势变化,使用原子力显微镜的敲击模式检测线粒体膜表面的微观结构。结果 JC-1染色法检测线粒体膜电势结果显示,转基因小鼠线粒体膜电势与野生组相比降低20.4%,差异有统计学意义(P<0.01);原子力显微镜观察结果显示,转基因小鼠线粒体长度与野生组相比增加,表面光滑度减低,线粒体膜孔增多(P<0.05)。结论α-Syn的转基因小鼠线粒体膜电势减低,线粒体膜完整性受到破坏。在原子力显微镜敲击模式下检测离体线粒体,能反映出转基因小鼠线粒体膜表面微观结构的变化。

关键词：原子力显微镜线粒体 α-突触核蛋白线粒体膜电势

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α-突触核蛋白通过氨基端引起MN9D细胞线粒体膜损伤

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基础医学与临床 2015年第11期35卷 1492-1498页

作者：高歌申甲梅段春礼王雪鲁玲玲张建亮杨慧首都医科大学神经生物系北京脑重大疾病研究院帕金森病研究所北京市神经再生修复重点实验室神经变性病教育部重点实验室北京100069

目的在MN9D细胞中,探讨α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)氨基端(α-syn/N),NAC区,及C端(α-syn/C)对细胞及线粒体的作用。方法将细胞分为未处理组(control),空载体组(Myc),α-syn过表达组(α-syn),α-syn/N过表达组(α-syn/N),α-syn/del N过表达组(α-syn/del N),α-syn/NAC过表达组(α-syn/NAC),α-syn/C过表达组(α-syn/C),α-syn/del C过表达组(α-syn/del C)并瞬时转染α-syn各结构域48 h。用MTT和LDH法检测过表达α-syn各个结构域对细胞活力及LDH释放情况的影响,通过共聚焦显微镜及流式细胞仪检测细胞内ROS水平,线粒体渗透性转运孔(m PTP)的开放情况及线粒体膜电势(ΔΨm)变化,用免疫荧光染色检测线粒体形态。结果过表达α-syn,α-syn/N,α-syn/del C能使细胞活力下降(P<0.01),LDH的释放量明显增加(P<0.01),细胞内活性氧(ROS)水平增加(P<0.001),线粒体渗透性转运孔(m PTP)异常开放增加(P<0.01),线粒体膜电势下降(P<0.01)。并且过表达α-syn/N后,55%的线粒体出现气球样改变。结论α-syn通过其氨基端引起线粒体膜损伤。

关键词： α-突触核蛋白 α-突触核蛋白氨基端 ROS 线粒体膜电势线粒体渗透性转运孔

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胰岛素抵抗与帕金森病

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生理科学进展 2019年第4期50卷 249-255页

作者：高歌汪志鹏段春礼杨慧首都医科大学基础医学院神经生物系北京脑重大疾病研究院帕金森病研究所北京市神经再生修复重点实验室神经变性病教育部重点实验室

帕金森病(PD)是第二大神经退行性疾病,而糖尿病是帕金森病的一个高危因素。胰岛素不仅是一种作用于外周的激素,负责葡萄糖平衡和能量代谢,它也可以通过血脑屏障,影响大脑的许多生命过程,包括调节神经元存活和生长、维持突触稳定性等。... 详细信息

帕金森病(PD)是第二大神经退行性疾病,而糖尿病是帕金森病的一个高危因素。胰岛素不仅是一种作用于外周的激素,负责葡萄糖平衡和能量代谢,它也可以通过血脑屏障,影响大脑的许多生命过程,包括调节神经元存活和生长、维持突触稳定性等。越来越多的研究显示,在帕金森病患者和动物模型的脑中出现胰岛素抵抗。胰岛素信号通路的异常引起α-突触核蛋白的聚集、线粒体功能障碍、神经炎症,以及认知功能减退等。这些都是与PD的发病机制紧密相关的。使用胰岛素增敏药物将是一种潜在的,缓解PD神经退行性病变的新策略。

关键词：胰岛素抵抗帕金森病 α-突触核蛋白线粒体功能障碍神经炎症

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129位丝氨酸磷酸化α-突触核蛋白DELFIA检测方法的建立及初步应用

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首都医科大学学报 2021年第5期42卷 776-782页

作者：高歌查旭刘伟进杨慧首都医科大学基础医学院神经生物系北京脑重大疾病研究院帕金森病研究所北京市神经再生修复重点实验室神经变性病教育部重点实验室北京100069

目的建立解离-增强镧系荧光免疫分析(dissociation enhanced lanthanide fluorescent immunoassay,DELFIA)检测129位丝氨酸磷酸化α-突触核蛋白的方法及初步应用。方法使用体外蛋白重组技术纯化得到人源α-syn蛋白单体(α-syn),用Polo... 详细信息

目的建立解离-增强镧系荧光免疫分析(dissociation enhanced lanthanide fluorescent immunoassay,DELFIA)检测129位丝氨酸磷酸化α-突触核蛋白的方法及初步应用。方法使用体外蛋白重组技术纯化得到人源α-syn蛋白单体(α-syn),用Polo样激酶催化α-syn获得磷酸化α-syn单体(phosphorylatedα-syn monomer,p-α-syn),用4-氧代壬烯醛制备α-syn聚集体(aggregates ofα-syn,OW)及磷酸化α-syn聚集体(aggregates of p-α-syn,OP)。使用Western blotting法和间接ELISA方法验证本实验室前期制备的识别α-syn蛋白N端的多克隆抗体SN16和识别129位丝氨酸磷酸化α-syn蛋白的单克隆抗体C140S。使用SN16作为捕获抗体,C140S作为检测抗体的双抗夹心DELFIA法建立检测OP的标准曲线,并检测Thy 1-α-SYN转基因小鼠血浆内OP的变化。结果考马斯亮蓝染色和Western blotting法检测结果显示体外纯化的人源α-syn蛋白单体(17000)纯度高,并通过催化获得了p-α-syn、OW和OP纯蛋白,均可用作建立标准曲线的标准抗原。Western blotting和酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)结果显示SN16对α-syn、p-α-syn、OW、OP这4种形式的蛋白均可识别,C140S可以识别p-α-syn和OP,说明SN16和C140S可以用作双抗夹心法的配对抗体。间接DELFIA检测结果显示C140S对OP的识别效率更好。双抗夹心DELFIA检测结果显示,SN16-C140S作为配对抗体检测标准抗原的范围为:0.625~20 ng/mL,并建立了检测OP的标准曲线。Wt及Tg组小鼠血浆中OP在12月龄均较6月龄有所增加(P<0.001),Tg组6月龄小鼠血浆中OP显著高于同月龄Wt组(P<0.001),Tg组12月龄小鼠血浆OP较Wt组有增高的趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论本文建立的SN16-C140S配对的双抗夹心DELFIA体系可以检测Thy1-α-SYN转基因小鼠血浆中聚集的磷酸化α-syn变化情况。

关键词：帕金森病 α-突触核蛋白磷酸化α-突触核蛋白解离-增强镧系荧光免疫分析

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识别α-synuclein N端结构域的单克隆抗体鉴定及免疫应用

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首都医科大学学报 2023年第6期44卷 1022-1028页

作者：贾焕珍焦洁高歌杨慧首都医科大学燕京医学院中心实验室北京101321 首都医科大学基础医学院神经生物学系北京脑重大疾病研究院帕金森病研究所北京市神经再生修复重点实验室神经变性病教育部重点实验室北京100069

目的分析5种识别α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)N端结构域的单克隆抗体1C16、2B8、2P21、3O18和1J6的特异性,为帕金森病(Parkinson s disease,PD)的早期诊断和免疫治疗提供抗体支持。方法体外蛋白重组技术获得人源α-syn蛋白(human... 详细信息

目的分析5种识别α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)N端结构域的单克隆抗体1C16、2B8、2P21、3O18和1J6的特异性,为帕金森病(Parkinson s disease,PD)的早期诊断和免疫治疗提供抗体支持。方法体外蛋白重组技术获得人源α-syn蛋白(human-α-syn,h-α-syn)、鼠源α-syn蛋白(mouse-α-syn,m-α-syn)、β-syn蛋白、N端人源α-syn蛋白(α-syn/N)和去N端人源α-syn蛋白(α-syn/ΔN)。斑点印迹法鉴定5种单克隆抗体的特异性识别结构域,使用蛋白质印迹技术检测其对变性后的纯蛋白和鼠脑组织的识别情况。结果抗体1C16可以识别非变性的h-α-syn纯蛋白和小鼠脑组织中的变性的h-α-syn蛋白,不识别m-α-syn和β-syn。抗体1J6仅识别非变性的h-α-syn及α-syn/N纯蛋白,不识别变性后的全长α-syn纯蛋白和小鼠脑组织中的变性h-α-syn蛋白。结论筛选出的2种单克隆抗体具有特异性,可为本实验下一步生物标志物的酶联免疫吸附法测定检测和针对α-syn的免疫治疗提供基础。

关键词：帕金森病 α-突触核蛋白 α-突触核蛋白N端蛋白纯化单克隆抗体

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