【摘要】：同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)是一種含硫非必需氨基酸,它在甲硫氨酸合成酶、胱硫醚β合成酶等作用下參與一碳代謝,Hcy代謝相關(guān)酶基因缺陷或飲食不均、衰老等因素可導致血漿Hcy濃度升高。大量流行病學和臨床研究顯示,血漿Hcy濃度升高是神經(jīng)退行性疾病的風險因素。神經(jīng)退行性疾病又與神經(jīng)細胞遺傳損傷增加和細胞死亡密切相關(guān)。高Hcy是否會誘發(fā)人神經(jīng)細胞遺傳損傷并引起細胞死亡還鮮有報道。本研究力圖揭示Hcy對人神經(jīng)細胞遺傳損傷和細胞毒性的影響,以期對Hcy誘發(fā)神經(jīng)退行性疾病的機制研究及防治策略提供一定的科學依據(jù)。人神經(jīng)母細胞瘤細胞系SH-SY5Y是研究神經(jīng)退行性疾病的一種常用細胞模型,本實驗以SH-SY5Y為研究對象,選用0、7.5、15、30、60、120μmol/L的Hcy處理SH-SY5H細胞7、14、21、28 d,用胞質(zhì)分裂阻斷微核試驗(CBMN)評價不同Hcy濃度和時間處理下SH-SY5H細胞的染色體不穩(wěn)定性(Chromosomal instability,CIN),RT-qPCR技術(shù)平行分析受試細胞端粒長度的改變,以評價細胞的遺傳損傷;以核分裂指數(shù)(nuclear division index,NDI)、凋亡和壞死三個生物標志評價Hcy的細胞毒性。研究結(jié)果顯示:(1)與對照組(0μmol/L)相比,15~120μmol/L的Hcy在7、14、21、28 d處理下均誘發(fā)SH-SY5Y細胞的CIN顯著增加(p0.01);另一方面,7.5~120μmol/L的Hcy處理28 d后均能誘發(fā)SH-SY5Y細胞端粒長度異常增長(p0.05)。提示Hcy通過誘發(fā)SH-SY5Y細胞染色體穩(wěn)定性下降和端粒長度異常造成遺傳損傷。(2)與對照組相比,120μmol/L的Hcy在7~28 d處理下,細胞的NDI顯著降低(p0.01);不同Hcy濃度處理SH-SY5Y細胞7 d,對細胞凋亡無顯著影響,60~120μmol/L的Hcy處理14~28 d后,均可導致SH-SY5Y細胞凋亡率顯著升高(p0.05);60~120μmol/L的Hcy在7、14、21、28 d均導致細胞壞死率顯著增加(p0.05)。提示Hcy長時間暴露能夠抑制SH-SY5Y細胞分裂和生長,顯著降低SH-SY5Y細胞存活率。綜上,本研究發(fā)現(xiàn)Hcy暴露可引起SH-SY5Y細胞CIN增加、端粒長度異常增長等遺傳損傷;對細胞生長分裂具有抑制效應(yīng)、同時提升細胞死亡率。研究認為,Hcy在受試細胞中引起的染色體穩(wěn)定性降低及細胞死亡增加,可能是其增加神經(jīng)退行性疾病風險的潛在機制之一。
【學位授予單位】：云南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R363
【圖文】：

1圖 1.1 Hcy 的代謝途徑Figure 1.1 Metabolic pathway of Hcy碳代謝過程中，主要分為甲硫氨酸代謝途徑和葉酸代謝途徑。外界獲得甲硫氨酸，甲硫氨酸在甲硫氨酸腺苷轉(zhuǎn)移酶（Mtransferase，MAT）的作用下轉(zhuǎn)化為 S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosylSAM 可作為細胞內(nèi)甲基化反應(yīng)的甲基供體參與 DNA、RNA 和

對細胞起到保護作用[28]。然而，隨著高濃度 Hcy 的長期暴露，導致NO 形成減少，造成血管收縮，白細胞和血小板增加，誘發(fā)炎癥[27-28]。另外，Hcy誘導的氧化應(yīng)激引起胞內(nèi)炎癥的重要標志物：抵抗素、C 反應(yīng)蛋白（C-reactiveprotein，CRP）和半胱氨酰白三烯水平增加，膽固醇和甘油三酯水平增加，激活HMG-CoA 還原酶，引起細胞炎癥反應(yīng)[27-28]。藥理學研究顯示，Hcy 可激活 NMDA 受體進一步引起細胞級聯(lián)反應(yīng)[29]。NMDA 受體是谷氨酸受體，其活化導致細胞離子通道開放，Na+和 Ca2+流入細胞質(zhì)。NMDA 受體經(jīng) Hcy 刺激后被激活，引起胞內(nèi) Ca2+的流入增加，導致絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)快速且持續(xù)地被磷酸化，而 c-AMP 反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（c-AMP response element-binding protein，CREB）被瞬時磷酸化，這種方式的磷酸化會進一步導致細胞氧化應(yīng)激過度，最終造成神經(jīng)元死亡[29-30]。在正常情況下，CREB 的持續(xù)激活可作為細胞的促存活因子，但 Hcy 導致的 CREB 瞬時磷酸化會誘導細胞外信號調(diào)節(jié)激酶（extracellularsignal-regulated kinases，ERK）被持續(xù)激活，導致氧化應(yīng)激過度增加（圖 1.2）[29-31]。

【參考文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 劉歌聲;PFOS、PFOA對大腸桿菌的毒性效應(yīng)及致毒機理[D];浙江大學;2016年

本文編號：2713804