【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(dǎo)致血漿Hcy濃度升高。大量流行病學(xué)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(fēng)險(xiǎn)因素。神經(jīng)退行性疾病又與神經(jīng)細(xì)胞遺傳損傷增加和細(xì)胞死亡密切相關(guān)。高Hcy是否會(huì)誘發(fā)人神經(jīng)細(xì)胞遺傳損傷并引起細(xì)胞死亡還鮮有報(bào)道。本研究力圖揭示Hcy對(duì)人神經(jīng)細(xì)胞遺傳損傷和細(xì)胞毒性的影響,以期對(duì)Hcy誘發(fā)神經(jīng)退行性疾病的機(jī)制研究及防治策略提供一定的科學(xué)依據(jù)。人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系SH-SY5Y是研究神經(jīng)退行性疾病的一種常用細(xì)胞模型,本實(shí)驗(yàn)以SH-SY5Y為研究對(duì)象,選用0、7.5、15、30、60、120μmol/L的Hcy處理SH-SY5H細(xì)胞7、14、21、28 d,用胞質(zhì)分裂阻斷微核試驗(yàn)(CBMN)評(píng)價(jià)不同Hcy濃度和時(shí)間處理下SH-SY5H細(xì)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(xì)胞端粒長(zhǎng)度的改變,以評(píng)價(jià)細(xì)胞的遺傳損傷;以核分裂指數(shù)(nuclear division index,NDI)、凋亡和壞死三個(gè)生物標(biāo)志評(píng)價(jià)Hcy的細(xì)胞毒性。研究結(jié)果顯示:(1)與對(duì)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(xì)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(xì)胞端粒長(zhǎng)度異常增長(zhǎng)(p0.05)。提示Hcy通過誘發(fā)SH-SY5Y細(xì)胞染色體穩(wěn)定性下降和端粒長(zhǎng)度異常造成遺傳損傷。(2)與對(duì)照組相比,120μmol/L的Hcy在7~28 d處理下,細(xì)胞的NDI顯著降低(p0.01);不同Hcy濃度處理SH-SY5Y細(xì)胞7 d,對(duì)細(xì)胞凋亡無顯著影響,60~120μmol/L的Hcy處理14~28 d后,均可導(dǎo)致SH-SY5Y細(xì)胞凋亡率顯著升高(p0.05);60~120μmol/L的Hcy在7、14、21、28 d均導(dǎo)致細(xì)胞壞死率顯著增加(p0.05)。提示Hcy長(zhǎng)時(shí)間暴露能夠抑制SH-SY5Y細(xì)胞分裂和生長(zhǎng),顯著降低SH-SY5Y細(xì)胞存活率。綜上,本研究發(fā)現(xiàn)Hcy暴露可引起SH-SY5Y細(xì)胞CIN增加、端粒長(zhǎng)度異常增長(zhǎng)等遺傳損傷;對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)分裂具有抑制效應(yīng)、同時(shí)提升細(xì)胞死亡率。研究認(rèn)為,Hcy在受試細(xì)胞中引起的染色體穩(wěn)定性降低及細(xì)胞死亡增加,可能是其增加神經(jīng)退行性疾病風(fēng)險(xiǎn)的潛在機(jī)制之一。
【學(xué)位授予單位】：云南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：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(xì)胞內(nèi)甲基化反應(yīng)的甲基供體參與 DNA、RNA 和

對(duì)細(xì)胞起到保護(hù)作用[28]。然而，隨著高濃度 Hcy 的長(zhǎng)期暴露，導(dǎo)致NO 形成減少，造成血管收縮，白細(xì)胞和血小板增加，誘發(fā)炎癥[27-28]。另外，Hcy誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激引起胞內(nèi)炎癥的重要標(biāo)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(xì)胞炎癥反應(yīng)[27-28]。藥理學(xué)研究顯示，Hcy 可激活 NMDA 受體進(jìn)一步引起細(xì)胞級(jí)聯(lián)反應(yīng)[29]。NMDA 受體是谷氨酸受體，其活化導(dǎo)致細(xì)胞離子通道開放，Na+和 Ca2+流入細(xì)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(dǎo)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(shí)磷酸化，這種方式的磷酸化會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致細(xì)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(xì)胞的促存活因子，但 Hcy 導(dǎo)致的 CREB 瞬時(shí)磷酸化會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（extracellularsignal-regulated kinases，ERK）被持續(xù)激活，導(dǎo)致氧化應(yīng)激過度增加（圖 1.2）[29-31]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

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

本文編號(hào)：2713804