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阿尔茨海默症(AD)是老年痴呆症的最主要类型,严重影响了患者的生活质量,也对患者家庭及社会造成了很大的负担。随着全球人口老龄化,该问题日益突出。目前所使用的抗AD药物都只能达到缓解病情的作用,不能根治。因此,开发出能够有效防治AD药物极为迫切。基于β-淀粉样蛋白级联学说,研发对Aβ聚集能够起到调控作用的Aβ调节剂是防治AD的有效策略,也是当今热门的研究课题。其中,Aβ调节剂可分为能够抑制Aβ聚集、对Aβ聚集体具有解聚作用、能够将Aβ转变为低毒聚集体等类型。近年来,越来越多的金属配合物被报道具有抑制Aβ聚集的作用。其中,一些钌配合物被报道具有良好的抑制Aβ聚集的效果,并且有些钌配合物还同时具有抑制和监测Aβ聚集的双功能作用。与其它的金属配合物相比,钌配合物的毒性较低,是一种潜在的Aβ聚集调节剂,有望开发成为新型的AD药物。因此,深入开展钌配合物与Aβ的相互作用的研究,对寻找合适的Aβ聚集调节剂具有重要意义。基于以上原因,本论文选取了10种多吡啶钌配合物,开展了钌配合抑制Aβ42纤维化方面的研究,主要分为以下三个部分:1.选取含双羟基的[Ru(phen)2(2,3-DHPIP)]2+(Ru1)和[Ru(phen)2(2,5-DHPIP)]2+(Ru2)两种钌配合物,通过ThT荧光法、AFM、TEM和可溶性蛋白含量测定法研究了两种钌配合物对Aβ42纤维化的抑制效果及形貌表征。实验结果表明,Ru1和Ru2两种钌配合都能有效地抑制Aβ42纤维化,Ru1的抑制效果优于于Ru2,且抑制效果具有明显的剂量相关;通过MTT细胞毒性实验表明,两种钌配合本身具有较低的细胞毒性,3倍当量的Zn2+或Cu2+对Aβ42的细胞毒性无明显影响。此外,细胞内Aβ42聚集实验的结果表明,所有体系的细胞活性无明显差别。而细胞外Aβ42聚集实验的结果表明,Ru1能够降低Aβ42-Zn2+孵育体系及Aβ42-Cu2+孵育体系的细胞毒性,但Ru2则没有这方面的效果;荧光滴定实验结果表明,Ru1和Ru2两种配合物使Aβ42荧光淬灭的方式主要为静态荧光淬灭,随着配合物浓度的增加,动态淬灭的效果逐渐增强。两种配合物与Aβ42结合的表观结合常数都小于0.08mol/L,说明两种配合物与Aβ42的相互作用较弱,主要是以非共价的形式相互作用形成复合物,如静电作用、疏水作用和氢键作用等。综上所述,Ru1和Ru2能够抑制Aβ42纤维化聚集并降低Aβ42毒性的性质,可作为潜在的Aβ42聚集抑制剂。2.选取[Ru(phen)2MNAIP)]2+(Ru3)、[Ru(bpy)2MNAIP)]2+(Ru4)、[Ru(phen)3]2+和[Ru(bpy)3]2+四种配合物,通过ThT荧光法、TEM和可溶性蛋白含量测定、MTT细胞毒性实验和荧光滴定等方法研究了四种配合物与Aβ42的相互作用。实验结果表明,含MNAIP配体的Ru3和Ru4具有显著的抑制Aβ42纤维化的能力,而[Ru(phen)3]2+和[Ru(bpy)3]2+抑制Aβ42纤维化的能力相对较弱;结合TEM、BCA法以及MTT细胞毒性实验结果表明,Ru3和Ru4能够抑制Aβ42纤维化,促使Aβ42形成具有低毒性的高分子量无定形聚集体;荧光滴定实验表明,钌配合物使Aβ42发生荧光淬灭的方式主要是静态荧光淬灭,但随着配合物浓度的增加,动态荧光淬灭逐渐增强,且Ru3和Ru4导致Aβ42淬灭的速率大于[Ru(phen)3]2+和[Ru(bpy)3]2+。而四种钌配合物监测Aβ42聚集动力学的研究实验表明,配合物与Aβ42单体或纤维体作用后,配合物的荧光强度无明显变化,增幅保持在±17%以内,因此这四种钌配合物作为Aβ42聚集动力学的监测剂还需进一步研究。综上所述,Ru3和Ru4两种钌配合物非常有希望成为有效的Aβ42调节剂。3.选取的五种钌配合物:[Ru(bpy)2(2,3-DHPIP)]2+(Ru5)、[Ru(bpy)2(2,3-DCPIP)]2+(Ru6)、[Ru(phen)2(2,3-DHPIP)]2+(Ru7)、[Ru(phen)3]2+和[Ru(phen)2Cl2]2+,通过ThT荧光实验法和CD光谱法对五种钌配合物抑制Aβ42纤维化及解聚效果进行了研究,探讨了配合物结构对其抑制Aβ42纤维化能力的影响。实验结果表明,五种钌配合物抑制Aβ42纤维化的能力与其对Aβ42的解聚能力具有一定的正相关性,即抑制聚集能力越强,其解聚能力也较强。钌配合物抑制Aβ42纤维化的能力为:Ru7>Ru6>Ru5>[Ru(phen)3]2+>[Ru(phen)2Cl2]2+。结合配合物的结构,可以发现:[Ru(phen)2Cl2]2+对Aβ42纤维化的抑制能力及解聚能力较其他四种钌配合物差,表明拥有刚性配体的钌配合物具有较好的抑制效果,主配体的平面性对配合物抑制Aβ42聚集起着重要作用,而主配体上的取代基及辅助配体的差异对配合物的抑制Aβ42聚集能力无显著影响。因此,在Aβ纤维化抑制剂的设计上需考虑主配体的结构类型和平面性这两个主要因素。