小分子化合物對PC12細(xì)胞氧化性損傷的保護(hù)作用及其機(jī)制的探究.pdf

1、大腦是人體神經(jīng)系統(tǒng)的高級中樞區(qū)域，它控制著人的感覺、記憶、情緒、運(yùn)動(dòng)以及邏輯思維等，儼然已經(jīng)是人體的“中央處理器”。然而隨著人類年齡不斷地增長以及周遭環(huán)境日益的變化，與大腦有關(guān)的疾病也不斷地侵襲而來，比如阿爾茲海默癥、帕金森癥、肌肉萎縮癥、抑郁癥以及精神分裂癥等，這些疾病嚴(yán)重影響著病患的生活質(zhì)量乃至威脅到生命，而隨著人類平均年齡的增長，患此類疾病的概率也隨之增加。因此，研究這些疾病的發(fā)病機(jī)制，并且尋找有效地治療方案是極其重要的。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)

2、氧化還原平衡被打破，即產(chǎn)生活性氧的能力超越消除活性氧的能力時(shí)，細(xì)胞內(nèi)很容易發(fā)生氧化應(yīng)激，而氧化應(yīng)激會(huì)引發(fā)很多疾病，所以機(jī)體都會(huì)盡量維持細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡。由于大腦內(nèi)含有大量不飽和脂肪酸，所以很容易受到活性氧的攻擊。當(dāng)大腦部位的活性氧過多，而內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)過度疲勞時(shí)，會(huì)引發(fā)多種神經(jīng)退行性疾病。因此，維持大腦內(nèi)部的氧化還原平衡對于預(yù)防神經(jīng)退行性疾病是尤為重要的。轉(zhuǎn)錄因子 Nrf2是細(xì)胞內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)非常重要的組成部分，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)氧化應(yīng)

3、激或被親電試劑進(jìn)攻時(shí)，Nrf2能夠逃脫它的抑制劑Keap1介導(dǎo)的泛素化-降解的過程，并轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核。在細(xì)胞核中， Nrf2作為轉(zhuǎn)錄因子，它會(huì)結(jié)合Maf蛋白，進(jìn)而增加抗氧化應(yīng)答元件(ARE)的轉(zhuǎn)錄，最終激活一系列細(xì)胞保護(hù)分子，比如血紅素加氧酶-1(HO-1)，NAD(P) H：醌氧化還原酶1(NQO1)，硫氧還蛋白還原酶(TrxR)，硫氧還蛋白(Trx)和谷胱甘肽(GSH)等，所有的這些分子都能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡。因此，發(fā)展Nrf2

4、的激活劑是非常重要的，并且可以形成靶向治療神經(jīng)退行性疾病的新療法。一般含有酚羥基和或邁克爾加成受體的天然小化合物可能會(huì)具有抗氧化和保護(hù)細(xì)胞的性質(zhì)。在本文中，我們的目標(biāo)是篩選或合成一些具有類似基團(tuán)的化合物，檢測其神經(jīng)保護(hù)作用，并探索作用機(jī)制,為發(fā)展基于體內(nèi)氧化還原調(diào)節(jié)體系為靶點(diǎn)的神經(jīng)保護(hù)藥物提供實(shí)驗(yàn)和理論數(shù)據(jù)。本論文的內(nèi)容總結(jié)歸納如下：
　　1.對Keap1-Nrf2-ARE信號通路進(jìn)行了概述，也對Keap1-Nrf2-ARE和神經(jīng)

5、退行性疾病之間的關(guān)系做了簡介，同時(shí)，我也對此通路的調(diào)節(jié)方式進(jìn)行了總結(jié)。
　　2.從日常飲食和中草藥中篩選并發(fā)現(xiàn)五種化合物，包括羥基酪醇（HT）、姜烯酚（6-S）、小豆蔻明（CD）、芒果苷（Mg）和木香烴內(nèi)酯（COS），實(shí)驗(yàn)表明這五種化合物均對過氧化氫（H2O2）或6-羥基多巴胺（6-OHDA）誘導(dǎo)的 PC12細(xì)胞損傷有很好的抵御作用。機(jī)理研究表明這五種化合物可以激活PC12細(xì)胞內(nèi)的Nrf2，使Nrf2發(fā)生核轉(zhuǎn)位，進(jìn)而促進(jìn)一系列Nr

6、f2驅(qū)動(dòng)的抗氧化分子，如HO-1，NQO1，GSH，Trx和TrxR。此外，通過shRNA轉(zhuǎn)染沉默PC12細(xì)胞中Nrf2的表達(dá)，可以消除或削弱這些化合物的保護(hù)作用，說明激活 Nrf2是這五個(gè)化合物在PC12細(xì)胞中保護(hù)作用的主要分子機(jī)制。
　　3.設(shè)計(jì)、合成Hispolon以及其五個(gè)類似物，并評價(jià)了它們對PC12細(xì)胞的神經(jīng)保護(hù)作用。通過一系列生物實(shí)驗(yàn)，我們篩選了兩種化合物（H1和H6）用于后續(xù)研究。該課題表明，這兩種化合物均有神經(jīng)保