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目的:帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是仅次于阿尔茨海默病的第二大神经退行性疾病,主要表现为震颤,僵硬,运动迟缓和步态障碍,其症状主要是由于纹状体多巴胺(Dopamine,DA)含量降低所致。PD患者在发展出临床运动功能障碍之前有严重的纹状体多巴胺细胞丢失,如果能阻止或延缓神经元的丢失将是极为有益的。本课题组已有报道表明细胞穿膜肽TAT(YGRKKRRQRRR)连接血管活性肠肽(Vasoactive intestinal peptide,VIP)后形成的VIP-TAT在小鼠记忆损伤模型中具有神经保护作用。我们推测VIP-TAT在PD模型中也具有神经保护作用。因此,研究目的是探索VIP-TAT在动物和细胞PD模型中的神经保护作用。方法:本研究首先利用1-甲基-4-苯基吡啶离子(1-methyl-4-phenylpyridinium,MPP+)建立帕金森症细胞模型,在此基础上通过活力实验、DA含量检测、多巴胺转运蛋白(Dopamine transporter,DAT)含量检测、Tunel染色法、Caspase3活性检测探究VIP-TAT对Neuro2a细胞的保护作用。然后利用1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine,MPTP)建立帕金森症动物模型,而后通过悬挂实验、爬杆实验、DA及其代谢物含量检测、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活力检测探究VIP-TAT对PD动物模型的神经保护作用。然后利用等温滴定量热法(Isothermal titration calorimetry,ITC)检测VIP-TAT/VIP与垂体腺苷酸环化酶激活多肽I型受体(PAC1-R)N端胞外域(PAC1-EC1)的亲和力,并利用高表达PAC1-R的PAC1-CHO细胞比较了VIP-TAT和VIP对c AMP积累量的影响。最后为了对具有相似神经保护作用的VIP-TAT和垂体腺苷酸环化酶激活多肽-38(Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide-38,PACAP38)进行比较,研究分析了两者对ERK的磷酸化水平,以及两者在血清中的稳定性。结果:1)VIP-TAT和PACAP38能显著抑制MPP+诱导的细胞活力降低,并且其作用显著高于VIP;VIP-TAT和PACAP38在抑制MPP+诱导的DA和DAT水平降低上比VIP发挥更有效的作用;VIP-TAT和PACAP38的抗凋亡作用显著高于VIP。2)VIP-TAT和PACAP38预处理可显著抑制MPTP诱导小鼠悬挂评分和爬杆时间的降低,其作用显著高于VIP;VIP-TAT的预处理能显著抑制MPTP诱导的小鼠纹状体DA及其代谢物含量的下降,其作用显著高于VIP和PACAP38;VIP-TAT和PACAP38的预处理能显著抑制MPTP诱导的小鼠大脑的SOD活力下降,其作用显著高于VIP。3)VIP-TAT对PAC1-EC1(Ka=3.09E5±4.07E4M-1)具有亲和力,并且该亲和力高于VIP对PAC1-EC1(Ka=2.92E3±1.53E2M-1)的亲和力;PACAP38(Ka=1.41E6±5.77E5M-1)对PAC1-EC1的亲和力略高于PACAP27(Ka=1.10E6±1.17E5M-1);VIP-TAT诱导c AMP蓄积的EC50为0.63 n M,约为VIP EC50 67.6n M的1/100;PACAP38不仅具有比VIP-TAT低的EC50,而且具有比VIP-TAT(约为PACAP27的80%)更高的最大效力(约为PACAP27的110%)。4)PACAP38和VIP-TAT均可诱导ERK1/2磷酸化,VIP-TAT在1-100n M浓度时与PACAP38有相似的刺激作用,而在1000n M及以上浓度条件时,VIP-TAT的刺激作用下降幅度大于PACAP38;血清稳定性分析中,PACAP38在5 min内完全降解,而30 min后仍能检测到VIP-TAT。结论:本研究表明VIP-TAT对PD动物和细胞都有神经保护作用,并且其保护能力是强于VIP而与PACAP38相似。可能原因是(1)TAT模仿PACAP(28-38)的正向别构调节剂效应增加了对PAC1-R的结合与激活能力;(2)TAT的连接使得VIP的富含精氨酸的阳离子多肽(Cationic Arginine-Rich Peptides,CARPs)特性得到增强。此外,TAT作为CARPs的一成员,它能与PAC1-EC1中正向别构调节剂位点结合,因此PAC1-R可能成为CARPs的又一新靶点。