黑质SIRT2与帕金森病发病的相关性及其机制研究

SIRT2和老年化的关系以及SIRT2抑制剂AGK2能够通过改变α-Synuclein蛋白的聚集状态而显著减轻α-Synuclein 诱导的多巴胺能神经元变性使得SIRT2成为帕金森病发病机制研究的新方向。申请者的预实验提示黑质SIRT2随老化而表达上调，也观察到鱼藤酮处理的中脑培养体系SIRT2 表达增高，且AGK2显著减轻鱼藤酮诱导的多巴胺能神经元变性。基于上述，申请者于本项目提出黑质SIRT2和帕金森病发病可能相关，并拟首先从基因和蛋白质水平，以SIRT2为中心，探讨老年化、黑质SIRT2和α-Synuclein的关系，并结合环境因素，通过多种手段，研究黑质SIRT2与帕金森病发病的相关性和机制，也将探讨氧化应激和蛋白酶体途径在其中的作用。本研究不仅有助于阐明脑的衰老规律，也必将为帕金森病等老年神经退行性疾病以及众多蛋白质构象病的发病机制和治疗的研究提供有价值的线索。

帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是中老年人常见的中枢神经系统退变性疾病。目前，从分子水平去探索疾病的本质，正成为PD研究的发展趋势。PD的发病与衰老密切相关，在衰老相关分子中，沉默信息调控子2（SIRT2）的地位尤其突出。本项目利用SD 大鼠（包括孕鼠），按照年龄分成不同组别，通过实时定量PCR 技术从mRNA水平检测各组黑质部位SIRT2 和α-Synuclein 的表达，利用免疫组织化学方法和Western blot 方法等从蛋白质水平检测各组黑质部位SIRT2 和α- Synuclein 的表达，免疫细胞化学法检测酪氨酸羟化酶阳性神经元的数目，液闪测定法测定DA摄取力，并检测TNF-α、IL-1β、NO和超氧阴离子等促炎因子的变化，利用鱼藤酮（或铁剂、MPTP）处理年轻大鼠（或小鼠）和老年大鼠（或小鼠），分别于不同时期观察大鼠（小鼠）的行为学变化，高效液相色谱电化学法检测纹状体的神经递质，免疫组织化学法检测黑质多巴胺能神经元，免疫印迹法检测SIRT2表达，检测氧化应激和抗氧化相关指标，并利用特异的抑制剂评价SIRT2在老化和帕金森病发病中的作用及其机制，观察到Mino的前和后处理显著减轻LPS诱导的DA摄取力下降和TH阳性神经元丢失，Mino的前和后处理显著减少LPS诱导的TNF-α、IL-1β、NO和超氧阴离子的生成，观察到鱼藤酮（铁剂、MPTP）处理大鼠（小鼠）引起年龄相关的行为异常和纹状体DA含量的变化，且引起年龄相关的黑质SIRT2表达的改变以及年龄相关的MDA增高和GSH降低，老年大鼠（小鼠）纹状体5-HT含量于鱼藤酮（铁剂、MPTP）处理后并未出现变化，老年鼠小脑SIRT2表达以及MDA和GSH含量也并未变化，SIRT2抑制剂剂量依赖地改善鱼藤酮（铁剂、MPTP）诱导的动物行为异常和纹状体DA含量的降低，进一步的研究显示SIRT2抑制剂显著抑制鱼藤酮（铁剂、MPTP）诱导的MDA增高和GSH降低，离体实验也支持SIRT2在帕金森病发病中的作用以及SIRT2抑制剂通过调整氧化还原于PD中发挥神经保护作用。本项目有助于阐明脑的衰老规律，为帕金森病的发病机制研究和治疗药物的研发提供新的有价值的线索，也必将推动众多老年神经退行性疾病的研究，有望寻找出它们发病机制和治疗药物开发的共性，具有极大的学术价值和应用价值。