帕金森病(Parkinsons disease，PD)是一种常见的神经系统退行性疾病，其特征性病理学表现是选择性黑质密质部(pars compacta of the substantia nigra，SNpc)多巴胺能神经元进行性缺失和残存的多巴胺能神经元中出现路易氏小体(Lewy bodies，LBs)。免疫病理学发现Lewy体内主要组成成分是可溶性突触核蛋白(α-Synuclein)聚集形成的不溶性纤维聚集物。　　 目前关于PD的病因存在多种学说，其中氧化应激、线粒体功能障碍、兴奋性氨基酸毒性、神经炎症、神经毒物等学说都得到了一定的证明，这些因素相互作用形成恶性循环，最后导致对环境刺激敏感的脑内多巴胺能神经元细胞凋亡、缺失。在对PD的病因学研究中，α-Synuclein所起到的作用也越来越引起人们的重视。α-Synuclein是构成Lewy体的主要成分，目前认为：功能性的α-Synuclein在某些因素的作用下发生分子构象改变，功能出现异常，并阻止了细胞对它的清除，出现α-Synuclein聚集，导致了Lewy体形成以及产生细胞毒性作用。因此针对促使α-Synuclein出现异常聚集因素的研究成为了如今PD病因学研究的热点。　　 在对PD病人的病理学研究中发现，无论是家族性还是散发性病例，其黑质致密部位多巴胺能神经元中α-Synuclein的丝氨酸磷酸化程度都很高，尽管人类的α-synuclein有9，42，87和129等四个丝氨酸磷酸化位点，但是α-Synuclein的丝氨酸磷酸化的主要部位是129位点。各种外界刺激如百草枯、鱼藤酮以及1-甲基-4苯基-1,2,3,6-MPTP等环境毒物都可以引起129位点的丝氨酸磷酸化。进一步研究发现α-synuclein129位点的丝氨酸磷酸化具有促进胞浆内蛋白聚集体形成的作用。但是也有相反的结论认为129位点丝氨酸磷酸化可以阻止α-synuclein的聚集，或者对α-synuclein的聚集没有影响。虽然不同的细胞模型可能是造成结果迥异的原因，但是人们由此也推想，可能细胞内存在某种因素做为聚集的催化剂或交联剂，促使磷酸化的α-synuclein发生聚集。　　 组织型谷氨酰胺转移酶(tissue transglutaminase，tTG)是谷氨酰胺转移酶家族(Transglutaminases，TGs)最重要的成员，在全身组织有广泛分布。在中枢神经系统内它参与了神经发育、再生和行使功能。由tTG负责的蛋白翻译后修饰可引起蛋白的交联并参与多胺聚合成蛋白，这种反应是钙依赖性的，并可被三磷酸鸟苷(guanosine triohosphte，GTP)抑制。tTG做为交联剂依赖于其转氨基活性，转氨基作用是以肽键中谷氨酰胺残基的γ-羧酰胺基作为酰基的供体，以多肽链中赖氨酰残基ε-氨基作为酰基的受体，形成蛋白质分子内和分子间的ε-γ(-谷氨酰)赖氨酸异肽键，使蛋白质分子发生交联并通过生物力学抗性阻止蛋白水解。tTG催化的酰基转移反应引起的蛋白之间的交联、形成不溶性复合物的特性被认为是形成神经退行性疾病，如阿尔茨海默病(Alzheimers disease，AD)、帕金森病(Parkinsons disease，PD)、多系统萎缩(multiple system atrophy，MSA)、亨廷顿病(Huntingtons disease，HD)等的病因之一。　　 在PD病人脑内及共转染α-synuclein和tTG的细胞模型中都发现了发生交联反应的α-synuclein和tTG，但是也有研究认为生理状态下α-synuclein与tTG之间并不能发生交联反应。因此，何种形式的α-synuclein在细胞生理状态下是tTG的适宜作用底物，以及二者相互作用的部位值得进一步研究。　　 基于上述的理论及研究成果，本课题通过制作稳定表达野生型α-synuclein以及129位点由丝氨酸(serine,S)突变为丙氨酸(alanine，A)的突变型α-synuclein的SH-SY5Y细胞为研究模型，研究丝氨酸磷酸化的α-synuclein是否是tTG的合适作用底物，以及α-synuclein129位点丝氨酸磷酸化在二者反应之中所处的地位，并探讨二者之间发生的聚集反应对细胞凋亡的影响和所涉及到的信号转导通路。我们还延续了前期利福平抑制PD细胞模型中α-synuclein聚集的试验研究，观察验证利福平对PD大鼠模型的神经保护作用。　　 本课题内容分为五个部分：　　 1.真核表达载体pcDNA3.1(+)/α-synuclein及pcDNA3.1(+)/S129Aα-synuclein的鉴定；　　 2.稳定表达野生型α-synuclein及突变型S129Aα-synucleinSH-SY5Y细胞株的筛选；　　 3.丝氨酸磷酸化α-synuclein与组织型谷氨酰胺转移酶交联同SH-SY5Y细胞内Lewy体样物质形成关系；　　 4.丝氨酸磷酸化α-synuclein与tTG交联反应对细胞凋亡及JNK、MAPK通路的影响；　　 5.利福平对PD大鼠多巴胺能神经元α突触核蛋白代谢的影响。