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帕金森病是一种发病率仅次于老年痴呆症的重要的神经退行性疾病。它的病理特征是黑质多巴胺能神经元持续渐进性的死亡以及形成大量称作路易氏小体的胞内包涵体。帕金森病的发病早期的标记蛋白一直是困扰帕金森病早期诊断的一个难题。脑脊液和中枢神经系统直接接触,所以脑脊液的变化往往能够反映出通过比较帕金森病人脑脊液和正常人脑脊液(对照组)的差异,有可能找出影响疾病进程的蛋白,从而帮助人们研究帕金森症的病理机制。我们使用双向电泳,液相色谱串联质谱联用,对9个帕金森病人和12个正常人脑脊液进行比较分析,筛选出可能与疾病相关的差异蛋白质。其中,我们发现有6个蛋白在病人脑脊液中发生了明显的下调,包括:haptoglobin的四种异构体、complement C3的两种异构体、transthyretin,compmentc4的两个异构体,dermcidin以及clusterin的两种异构体。此外,有8个蛋白在病人脑脊液中发生了明显的上调,包括:superoxide dismutase[Cu-Zn]、alpha-1 antitrypsin、pigment epithelium-derived factor、serum albumin、nucleotide pyrophosphatase、L-lactatedehydrogenase B chain、apolipoprotein E和glutamate carboxypeptidase-like protein。差异表达的蛋白经过WB的验证。此外,帕金森病人中SOD1的氧化修饰增加,并且进行了WB验证。这些数据提示,在多巴胺神经元退行性死亡的过程中神经自身保护机制,炎症反应以及氧化修饰的参与。本实验为寻找帕金森病的潜在标记蛋白打下了基础。
帕金森病的一个重要的病理特征是在黒质致密带多巴胺能神经元的死亡,以及因此导致的纹状体多巴胺的大量减少。而另外一个重要的病理改变就是黒质致密带出现的胞质聚集体——路易氏体(Lewy bodies,LB)。因此,我们运用双向电泳对3对正常人和帕金森病人大脑脑黒质进行了比较性的蛋白质组学分析,其中在2对帕金森病人黒质中表达上调的蛋白有:Chloride intracellular channel protein1、Phosphatidylethanolamine-binding protein、 Cofilin(non-muscle isoform)、Heparin-binding growth factor1 precursor、Glycerol-3-phosphate dehydrogenase[NAD+],cytoplasmic、 Voltage-dependent anion-selective channel protein2、Triosephosphate isomerase,而在3对病人中表达均上调的蛋白有Vacuolar proteinsorting29、Peroxiredoxin-6、Glutathione transferase omega-1。这些差异蛋白为进一步理解帕金森病的发病机制和疾病的诊断提供了十分有用的信息。此外,对Glutathionetransferase omega-1(GSTO1)我们又进一步在3对病人中进行了得到了免疫印迹实验的验证,并构建了GSTO1-EGFP载体,并在原代胶质细胞和C6胶质细胞系中成功表达。另外,为了进一步探讨GSTO1在帕金森病发病过程中在黑质中的功能,我们探讨了GSTO1在脑组织中的细胞定位。本实验得到了在帕金森病中的差异表达蛋白,并对GSTO1的表达定位做出了初步探索,为之后的研究工作打下了基础。