针灸和DNA四面体载药体系在治疗脑部疾病中的作用研究

发布时间：2018-07-01 19:50

本文选题：帕金森病 + 针灸　；参考：《中国科学院研究生院（上海应用物理研究所）》2015年博士论文

【摘要】：随着社会的高速发展，人类社会逐年老龄化，环境污染日渐加重，使得脑部疾病的发病率逐年升高，严重威胁着人类的健康和生命。脑部疾病主要包括神经退行性疾病、脑肿瘤及脑血管病变等。目前这些疾病的发病机制尚不清楚，且缺乏有效的治疗药物。因此，探明疾病的发病机制并寻找更有效的治疗方式，是当今脑部疾病治疗的研究重点。本论文主要围绕帕金森病和脑胶质瘤这两大脑部疾病开展研究，试图寻找出针对这两种疾病更为有效的治疗方式和途径。帕金森病（PD）是一种常见的中老年神经系统退行性疾病，其病理特征主要表现为患者中脑黑质多巴胺能神经元的缺失、突触核蛋白（α-synuclein）的聚集以及路易小体的出现。现行的药物治疗及手术治疗均存在一定的不良反应。临床和实验研究表明中医常用治疗手段针灸对该病有一定的治疗作用，本论文从α-syn降解通路入手探讨了针灸对PD的治疗作用及其相关机制。目前，脑胶质瘤的治疗瓶颈主要是血脑屏障的存在，针对这点研究者们开发出了多种穿透血脑屏障的药物载体，但这些载体本身或多或少都存在一些生物安全性问题。本论文中，我们采用生物相容性极好的DNA作为载体，将DNA四面体结构进行相应修饰后用于脑靶向递药系统。现将本论文的主要研究内容及结果概述如下：（1）第二章研究中，我们用MPTP诱导小鼠PD模型，检测针刺阳陵泉穴（GB34）后PD小鼠中脑黑质神经元中α-syn的表达情况，并以此为突破点观察α-syn体内清除途径中相关蛋白的变化，希望从中能发现针刺疗法的相关分子学机制。研究结果显示，针刺GB34可显著降低MPTP引发的PD小鼠脑内α-syn的高表达，并显著改善PD小鼠的运动能力。该作用主要是通过调节溶酶体的功能，从而恢复自噬体-溶酶体通路来实现的。为了进一步了解针刺疗法可能存在的分子机制，我们引入了自噬诱导剂雷帕霉素进行对比研究。雷帕霉素是公认的自噬诱导剂，实验结果表明，雷帕霉素可以改善PD小鼠的运动能力，并能恢复PD小鼠脑内溶酶体功能，清除PD小鼠脑内积聚的自噬体，该治疗作用与针灸对PD小鼠的作用效果极其相似，提示针灸对PD的作用机制可能类似于雷帕霉素，但该推测仍需进一步的实验证明。（2）第三章研究中，我们应用同步辐射X射线荧光成像技术对小鼠脑片黑质区域进行原位元素定位分析。我们发现在MPTP诱导的PD小鼠脑内黑质区域Fe、Cu、Zn的元素含量同正常小鼠比明显升高，而当给予雷帕霉素进行治疗后，小鼠脑内黑质区域Fe、Cu、Zn的含量都有明显的下降。同时，本研究中的结果显示雷帕霉素可以显著增加PD小鼠脑内多巴胺神经元的数目，并明显改善PD小鼠的运动能力。由于机体内这些金属元素和活性氧簇ROS的产生密切相关，且神经元和神经胶质细胞极易受自由基等物质的破坏，因此，我们推测雷帕霉素对PD的治疗作用可能与其调节体内金属元素代谢平衡有关。（3）第四章研究中，我们选用脑靶向肽Angiopep-2对DNA四面体结构进行修饰，以此提高DNA四面体的入脑效率。研究结果表明，Angiopep-2修饰的DNA四面体具有良好的血清稳定性，且材料本身没有细胞毒性，提示该材料可以用于体内药物或信号分子载带。细胞实验结果表明，，Angiopep-2修饰的DNA四面体在bEnd.3和U87细胞内的摄取率明显提高，且低密度脂蛋白受体相关蛋白LRPAP可以有效抑制U87细胞对该材料的摄取，证明该材料在体外脑靶向评价系统中可以成功透过血脑屏障，且该特性与修饰Angiopep-2短肽密切相关，提示Angiopep-2修饰的DNA四面体有望成为一种新型脑靶向药物载体。本部分研究目前还处于研究初期，论文中主要展示的是体外实验数据，体内实验还在持续研究中。
[Abstract]:With the rapid development of society , the human society is ageing and the environment pollution is increasing year by year , so that the incidence of brain diseases rises year by year , which seriously threatens the health and life of human beings . The pathogenesis of these diseases is not clear , and there is a lack of effective therapeutic drugs . Therefore , it is important to study the pathogenesis of the disease and to find more effective ways of treatment .

This paper mainly focuses on the study of the two major brain diseases of Parkinson ' s disease and brain glioma , and tries to find out more effective ways and means to treat the two diseases . Parkinson disease ( PD ) is a common neurodegenerative disease in the middle - aged and old - aged .

( 1 ) In chapter 2 , we use MPTP - induced PD model to detect the expression of 伪 - syn in the brain nigra neurons of PD mice after acupuncture of Yanglingquan ( GB34 ) . The results showed that acupuncture GB34 could significantly reduce the expression of 伪 - syn in PD mice induced by MPTP .

( 2 ) In the third chapter , we used synchrotron radiation X - ray fluorescence imaging technique to analyze the in situ element localization in the nigra region of mouse brain . We found that the content of Fe , Cu , Zn in the brain of PD mice induced by MPTP was significantly higher than that in normal mice . The results showed that rapamycin could significantly increase the number of Fe , Cu and Zn in the brain of PD mice .

( 3 ) In the fourth chapter , we chose Angiopep - 2 to modify the structure of DNA tetrahedra . The results show that Angiopep - 2 modified DNA tetrahedra have good serum stability . The results show that Angiopep - 2 modified DNA tetrahedra can be used in vivo drugs or signal molecule carrying bands . The results show that Angiopep - 2 modified DNA tetrahedra can successfully penetrate the blood brain barrier in vitro brain targeting evaluation system , and the characteristic is closely related to the modified Angiopep - 2 short peptide , suggesting that Angiopep - 2 modified DNA tetrahedra are expected to be a new type of brain targeting drug carrier .

This part of the study is still in the early stage of the study , the paper mainly shows in vitro experimental data , in vivo experiments are also in the ongoing research .
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（上海应用物理研究所）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R741

【参考文献】