Исследование механизма действия экстракта АШ в лечении трансгенных мышей с болезнью Паркинсона методом DIA технологии протеомики

ZHENG Qi ,  

LU Yi ,  

YU Donghua ,  

ZHAO Liangyou ,  

LIN Chunsheng ,  

LU Fang ,  

LIU Shumin ,  

摘要

Целью является изучение механизма действия экстракта АШ в лечении мышей с болезнью Паркинсона (ПД) с использованием технологии протеомики данных независимого набора масс-спектров (DIA). Методы использовали трансгенные мыши с избыточной экспрессией α-синуклеина (α-Syn) для создания модели ПД, которые были случайно разделены на группы модели, группы АШ и группы Медопа, и также взяты мужские мыши C57BL/6 одного возраста в качестве контроля; по 8 мышей в каждой группе. Группе АШ давали экстракт АШ в дозе 61,25 мг/кг, группе Медопа давали раствор Медопа в дозе 97,5 мг/кг, оба препарата давали по 1 разу в день в течение 20 дней, а после этого оценивали подъемное время и количество самостоятельной активности мышей из каждой группы для оценки их двигательных способностей; наряжали черной сукновой краской (HE) для изучения изменений нейронов области черной субстанции у мышей с ПД; проводили иммуноцитохимическое окрашивание (IHC) для определения активности тирозингидроксилазы в области черной субстанции и плотность поверхности α-Syn в области структуры (стратума) у мышей из разных групп; использовали технологию DIA для сравнения различий в экспрессии белков области черной субстанции у мышей из разных групп; и проводили IHC для подтверждения различий в экспрессии ключевых белков - лактоферрина (Lactotransferrin), белка плетенообразования синаптических мест 2 (Notch2), N-Myc регулятора 2 (Ndrg2), трансмембранного белка 166 (TMEM 166). С использованием набора тест-систем для определения пролиферации и активности клеток-8 (CCK-8) изучали влияние экстракта АШ на активность модели клеток ПД с избыточной экспрессией α-Syn, а также использовали реально-временную полимеразную цепную реакцию с флуоресцентной разметкой (Real-time PCR) и иммуноблотирование для определения экспрессии белков и мРНК Lactotransferrin, Notch2, Ndrg2, TMEM 166 в клетках ПД с избыточной экспрессией α-Syn. Результаты установили, что по сравнению с контрольной группой, мыши из группы модели имели значительное увеличение времени подъема, ухудшение координации и снижение количества самостоятельной активности (P<0,01) и уменьшение количества набухших нейронов. По сравнению с группой модели, мыши из группы АШ и группы Медопа значительно уменьшили время подъема и значительно увеличили количество самостоятельной активности (P<0,01), улучшили повреждение нейронов. По сравнению с контрольной группой, в области черной субстанции мышей из группы модели значительно снизилась активность тирозингидроксилазы и увеличилось накопление в области структуры α-Syn (P<0.01); по сравнению с группой модели, у мышей из группы АШ активность тирозингидроксилазы заметно увеличилась, а накопление α-Syn заметно уменьшилось (P<0,05). Результаты анализа протеомики показали, что по сравнению с контрольной группой, в группе модели обнаружены 464 различных экспрессий белков (DEP), из которых 323 были увеличены, а 141 уменьшены; по сравнению с группой модели, в группе АШ обнаружены DEP 262, из которых 85 были увеличены, а 177 уменьшены. Кенгенская энциклопедия генов и геномов (KEGG) показала, что АШ в основном регулирует сигнальный путь Notch, по сравнению с контрольной группой, в группе модели экспрессия Notch2, Ndrg2 и TMEM 166 увеличивается, а экспрессия Lactotransferrin уменьшается (P<0,01); по сравнению с группой модели, в группе АШ экспрессия Notch2, Ndrg2 и TMEM 166 уменьшается (P<0,05), а экспрессия Lactotransferrin увеличивается (P<0,01), результаты IHC совпадали с результатами протеомики. Результаты вневенного эксперимента показали, что по сравнению с контрольной группой, у клеток из группы модели уровень экспрессии мРНК и белка Notch2, Ndrg2 и TMEM 166 значительно увеличился (P<0,01), а уровень экспрессии мРНК и белка Lactotransferrin значительно уменьшился (P<0,01); по сравнению с группой модели, у клеток из группы АШ уровень экспрессии мРНК и белка Notch2, Ndrg2 и TMEM 166 значительно уменьшился (P<0,01), а уровень экспрессии мРНК и белка Lactotransferrin значительно увеличился (P<0,05, P<0,01). Вывод АШ возможно снижает экспрессию Notch2, Ndrg2 для совместного блокирования сигнального пути Notch, уменьшает повреждение нейронов и также ремонтирует накопление железа в мозге с повышением экспрессии Lactotransferrin и снижением экспрессии TMEM 166, тем самым, вмешивается в железную смерть, тормозит митохондриальную автофагию, останавливает вред активных форм кислорода (АФК) и защищает нейроциты для эффективного лечения болезни Паркинсона.

关键词

экстракт АШ; болезнь Паркинсона; квантовая протеомика данных независимого набора масс-спектров (DIA); α-синуклеина (α-Syn)

阅读全文