【摘 要】
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研究背景及目的帕金森氏疾病（Parkinson’s disease,PD）在中老年人群中的患病率高达2%-3%,仅次于阿尔茨海默病,且其发病的根本原因尚不明确。帕金森病的发生发展与衰老、农药和工业品等环境暴露和职业暴露相关。随着公众对职业健康和环境健康的关注度增加,农药和相关工业品的暴露对帕金森病的影响备受关注。由于目前仍缺乏根治帕金森病的疗法或药物,伴随着我国老年化人口的增多,帕金森病已成为我国
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目:31370763； 国家自然科学基金资助项目:81671860； 国家自然科学基金资助项目:82130054；
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研究背景及目的帕金森氏疾病（Parkinson’s disease,PD）在中老年人群中的患病率高达2%-3%,仅次于阿尔茨海默病,且其发病的根本原因尚不明确。帕金森病的发生发展与衰老、农药和工业品等环境暴露和职业暴露相关。随着公众对职业健康和环境健康的关注度增加,农药和相关工业品的暴露对帕金森病的影响备受关注。由于目前仍缺乏根治帕金森病的疗法或药物,伴随着我国老年化人口的增多,帕金森病已成为我国严重的公共卫生问题。ZKSCAN3是调控自噬的转录抑制因子,抑制超过60种自噬溶酶体相关基因的转录,但是ZKSCAN3在帕金森病中是否参与自噬调控、其中的分子机制如何以及是否影响疾病进展尚未明确。乙酰化修饰是自噬相关的蛋白质翻译后修饰方式之一,ZKSCAN3是否受到乙酰化修饰的调控及其相应的效应也未可知。本课题旨在探讨MPTP/MPP+诱导的帕金森病体内外模型中,ZKSCAN3是否通过调控自噬-溶酶体通路的功能进而影响疾病的进展,并探讨SIRT1-ZKSCAN3通路在其中的机制,拟在揭示帕金森病的发生发展的生物学基础,为发现潜在的帕金森病的治疗靶点提供线索。方法1.蛋白免疫印迹法对蛋白表达进行定量2.JC-1染色检测线粒体膜电位3.免疫组化法进行抗原定量4.DCFH-DA染色法检测ROS生成5.MitoSOX染色法检测ROS生成6.Mitotracker Red染色法标记线粒体形态7.免疫共沉淀实验检测蛋白结合8.LysoTracker染色法检测溶酶体数量9.PI染色法检测细胞死亡10.流式细胞术实验检测细胞凋亡11.动物行为学实验检测动物运动能力12.CCK-8检测细胞活力13.RT-PCR检测基因转录水平结果1.ZKSCAN3在MPP+处理的SN4741的细胞核和MPTP小鼠的中脑下腹侧的表达增多。2.MPTP/MPP+诱导神经元的自噬-溶酶体功能障碍,表现为p62蛋白表达增加、LC3-Ⅱ和Lamp1蛋白表达减少,敲低ZKSCAN3后可恢复自噬-溶酶体功能。3.MPP+导致SN4741细胞的线粒体受损,表现为线粒体碎片化增多、膜电位降低以及过量活性氧的产生。4.MPP+细胞模型中,抗氧化剂NAC可使ZKSCAN3移出细胞核、恢复细胞自噬水平,并缓解线粒体损伤、恢复溶酶体功能。5.MPP+抑制SIRT1的去乙酰化功能,SRT2014激活SIRT1,活化的SIRT1去乙酰化ZKSCAN3并促进ZKSCAN3移出细胞核,缓解MPP+导致的多巴胺能神经元的损伤。6.SIRT1激动剂SRT2104诱导MPP+细胞模型的自噬水平恢复、减少溶酶体损伤并缓解线粒体损伤。7.SIRT1激动剂SRT2104在MPTP小鼠模型中恢复中脑下腹侧的自噬水平、减少多巴胺能神经元的死亡,并缓解小鼠运动能力的损伤。结论1.MPTP/MPP+建立的体内外帕金森病模型中,自噬水平受到抑制,SRT2104通过诱导ZKSCAN3移出细胞核,缓解自噬损伤。2.ZKSCAN3的细胞核内聚集与MPTP/MPP+诱导的自噬抑制相关,敲低ZKSCAN3恢复细胞自噬并介导神经元的存活。3.SIRT1去乙酰化ZKSCAN3使其移出细胞核并失去转录抑制功能。4.清除过量产生的ROS可激活SIRT1诱导自噬水平的上调,保护多巴胺能神经元。
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