神经传导介质小分子与Aβ的相互作用研究

发布时间：2020-03-14 22:50

【摘要】：p-淀粉样多肽(amyloid β-peptide,Aβ)是阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)病理学特征——淀粉样斑块的主要成分,与AD的发生密切相关。作为传导神经突触信号的重要介质,Cu2+、多巴胺(dopamine, DA)、去甲肾上腺素(norepinephrine, NE)等小分子可与Ap发生作用,对脑部神经元产生不同的影响。为了深入理解Ap与神经传导介质小分子的相互作用对AD病理发展的影响,本论文分别研究了Cu2+、DA、NE与Ap相互作用的机制,获得了相关动力学参数,并初步探讨了相关体系在AD病理中的作用。本论文主要工作包括： (1)获得Aβ-Cu2+络合物的解离常数是探讨AD治疗方案的基础之一,但现有文献报道中没有涉及到酸性条件下的Aβ-Cu2+解离常数。本论文采用表面等离子体激元共振(surface plasmon resonance,SPR)技术研究了酸性条件下Ap与Cu2+相互作用的动力学,发现随着溶液环境从中性(pH7.0)到弱酸性(pH4.0), Aβ-Cu2+的解离常数从3.5×10-8mol·L-1增大到8.7×10-3mol·L-1。通过定量检测-OH的产生量,发现酸性环境下Cu2+催化产生·OH的能力增强,毒性增大；随着pH的升高,Aβ结合Cu2+的能力增强,抑制了Cu2+催化产生·OH的反应,降低了其细胞毒性。 (2)溶剂的选择影响Ap-Cu2+解离常数的检测。通常认为Tris是检测Aβ-Cu2+解离常数的理想溶剂。但作为亲核试剂,Tris对Aβ/Cu2+相互作用的影响尚不清楚。本论文采用多种方法系统研究了不同环境条件下Tris对Aβ/Cu2+相互作用的影响。透射电镜和电喷雾电离质谱结果证明酸性条件下可形成Tris-Aβ-Cu2+三元络合物。采用SPR、紫外吸收光谱和电化学技术发现,Tris对Aβ/Cu2+相互作用的影响：Kd增大一个数量级；阻碍Ap与Cu2+之间的电荷迁移,减弱其相应的紫外吸收；Aβ-Cu2+的氧化电位正移。通过定量检测-OH的产生量发现,由于Tris对于Aβ络合Cu2+的反应有竞争作用,使Aβ1-42-Cu2+的解离常数增大,溶液中游离Cu2+增多,所以Tris溶液中-OH的产量增大。中性条件下Tris与Ap无相互作用,不利于三元络合物的生成。 (3)研究Ap与DA的相互作用机理可解释DA在Ap的毒性和AD的发展中所起的作用。采用SPR和电化学技术研究了亲水段Aβ1-16与DA相互作用的化学计量比、作用位点和Kd。结果显示：Aβ1-16与DA相互作用的化学计量比为1：1；DA的酚羟基与Ap的Tyr10结合；Kd为0.30μmpl·L-1。通过定量检测·OH的产生量发现,适当浓度的DA可以释放Aβ-Cu2+中的Cu2+,增大·OH的产生量,增强其细胞毒性。圆二色光谱数据初步说明,Ap与DA的相互作用有可能促进Aβ寡聚体的形成,加剧脑部的神经毒性。 (4)SPR和电化学研究显示NE与Ap的相互作用机制与DA/Aβ的相似：化学计量比为1：1；NE的酚羟基与Ap的Tyr10结合；Kd为0.25μmol·L-1。通过定量检测·OH的产生量发现,适当浓度的NE可以释放A(3-Cu2+中的Cu2+,促进·OH的产生。圆二色光谱数据初步说明,Ap与NE的相互作用可能会促进Ap寡聚体的形成,加剧脑部局部区域的神经毒性。
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R749.16;O641.3

【共引文献】

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本文编号：2587060