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本研究论文分为两部分:一、Militarine对原代培养少突胶质细胞的促分化作用研究;二、ZCG-1438对肌萎缩侧索硬化症治疗作用的初步研究。 一、Militarine对原代培养少突胶质细胞的促分化作用研究 由少突胶质细胞(Oligodendrocyte,OLG)形成的髓鞘是中枢神经系统信号高效准确传递、神经元轴突健康维持的物质基础,现已有大量证据表明,多种神经系统疾病中都存在由OLG损伤而致的髓鞘病变。成年动物脑内少突胶质前体细胞(Oligodendrocyte Progenitor Cell,OPC)在一定条件下可分化成OLG以修复病变的髓鞘,因此,促进OPC分化成为治疗多种神经系统疾病的靶点之一。 本实验室前期研究发现,化合物Militarine在慢性脑供血不足大鼠模型上,能增加胼胝体区域新生OLG的数量,减轻该区域缺血所致的白质损伤,改善动物学习记忆能力。本研究在此基础上利用原代培养新生大鼠OPC探究Militarine对其促分化作用及机制。 A2B5是OPC的标志物之一,用于鉴别原代培养OPC,髓鞘碱性蛋白(Myelin basic protein,MBP)是OLG的标志物,在髓鞘形成中起着重要作用。ERK1/2、Akt和mTOR在细胞增殖、分化和存活的相关基因表达和蛋白翻译中起着重要调节作用,可能参与OPC分化的调节。本实验用Militarine(10-5、10-6和10-7M)与原代培养新生大鼠OPC共孵育3天,用免疫荧光法检测细胞纯度和分化情况,western blot法检测MBP表达量和分化相关通路蛋白。实验结果显示,本研究中原代培养新生大鼠OPC纯度在68%以上;与对照组相比,给予Militarine孵育后MBP阳性细胞数增加29.6%(10-5M)和20.1%(10-6M),MBP表达量增加14.3%(10-5M)和18.2%(10-7M),但无显著性差异。Militarine对ERK1/2、Akt和mTOR总蛋白和磷酸化Akt、mTOR表达量无显著影响;但能一定程度提高磷酸化ERK1/2的表达量。 综上,本研究建立了原代培养OPC模型,发现Militarine对其有较弱的促分化作用,并且这种作用可能与ERK1/2的磷酸化相关。 二、ZCG-1438对肌萎缩侧索硬化症治疗作用的初步研究 肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis,ALS)是一种进行性的、不可逆性的神经肌肉疾病,因上下运动神经元变性导致肌肉逐渐无力和萎缩,患者常死于呼吸衰竭。目前经美国FDA批准用于ALS治疗的药物只有利鲁唑和依达拉奉,开发安全有效的新型治疗药物具有重要意义。 ZCG-1438是由中国医学科学院药物研究所石建功课题组提供的化合物,前期结果显示具有一定的神经保护作用。本研究采用SOD1G93A小鼠模型,从70日龄开始给药至死亡终点,通过小鼠体重、生存期、疾病表型的神经学评分来监测病程进展,转棍实验监测运动协调能力,悬挂实验监测肌肉力量,尼氏染色观察腰段脊髓前角运动神经元。 SOD1G93A小鼠体重变化能反映疾病的恶化程度;神经学评分是根据动物疾病表型对病情发展程度进行划分,能反映疾病进展情况。结果显示,与溶剂对照组相比,ZCG-1438(30mg/kg/d)推迟SOD1G93A小鼠发病时间16.9%(P<0.05),并延缓雄性动物体重下降,但对疾病恶化无延缓作用,也不能延长生存期。 运动协调性和肌肉力量的迅速变弱和丧失是重要的ALS临床表现,也是ALS治疗药物必要的评价指标之一。从小鼠出生后第10-18周连续观察的结果得出,悬挂实验中,ZCG-1438(30mg/kg/d)组动物坠落潜伏期的缩短速度较溶剂对照组慢,但转棍实验中两组无明显差异。 腰段脊髓前角细胞是支配后肢肌肉运动的主要下运动神经元,其退化和丢失是重要的ALS病理表现之一。结果显示,在疾病终末期,溶剂对照组运动神经元数目减少74.8%,ZCG-1438(30mg/kg/d)组减少68.2%,但两者无显著性差异。 综上,ZCG-1438(30mg/kg/d)能推迟SOD1G93A小鼠发病,延缓雄性动物体重下降,对肌力衰退有一定改善作用,但对协调运动能力、生存期和脊髓前角运动神经元等评价指标无明显影响。