【摘要】：帕金森綜合征是由于黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的丟失而導(dǎo)致的許多病理性特征,如細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激氛圍、線粒體的功能障礙和神經(jīng)遞質(zhì)的釋放紊亂等。這些問題嚴(yán)重影響了神經(jīng)細(xì)胞的正常狀態(tài)和功能,全世界約有四百萬人罹患帕金森綜合征,因此帕金森綜合征的檢測與治療受到了越來越廣泛的關(guān)注。本文基于一些疾病細(xì)胞的特殊狀態(tài),設(shè)計(jì)了一種新型的探針分子用于細(xì)胞缺氧環(huán)境下硝基還原酶的檢測;合成了一系列有谷胱甘肽響應(yīng)能力的脂質(zhì)體,實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的可控釋放及利用基因編輯技術(shù)對神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行調(diào)控,并實(shí)現(xiàn)了神經(jīng)遞質(zhì)釋放的電信號記錄。從而對監(jiān)控及治療罹患帕金森綜合征提供了一些參考信息。具體工作如下:1)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)硝基還原酶的檢測與成像:還原酶是缺氧條件下細(xì)胞內(nèi)重要的檢測標(biāo)志物。由于小分子熒光探針高靈敏性和高時(shí)空分辨率的特點(diǎn),越來越多地被用于硝基還原酶檢測與成像。因此,我們通過將對硝基芐基基團(tuán)引入到磺�；讲憾�(SBD)熒光母體上,合成出一種新型比率型熒光探針分子�；诜肿觾�(nèi)電荷轉(zhuǎn)移的機(jī)理,探針分子與硝基還原酶反應(yīng)后,熒光發(fā)生紅移,從而實(shí)現(xiàn)對硝基還原酶的特異性檢測。該探針展現(xiàn)了較高的靈敏性,專一性和生物兼容性,并被用于對細(xì)胞內(nèi)不同程度硝基還原酶的成像。2)谷胱甘肽響應(yīng)性陽離子脂質(zhì)體在神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)靶向輸送研究:蛋白質(zhì)在哺乳動物細(xì)胞內(nèi)的高效輸送是蛋白治療發(fā)展的重要挑戰(zhàn)。越來越多的研究報(bào)道使用生物可降解的脂質(zhì)體納米顆粒作為蛋白質(zhì)輸送載體。因此,我們設(shè)計(jì)、合成出一系列具有谷胱甘肽特殊響應(yīng)的陽離子脂質(zhì)體,實(shí)現(xiàn)了對模型蛋白皂草素的細(xì)胞質(zhì)輸送,并對其谷胱甘肽響應(yīng)性進(jìn)行了驗(yàn)證。這種陽離子脂質(zhì)體可被用來實(shí)現(xiàn)疾病細(xì)胞內(nèi)治療性蛋白的靶向輸送。3)基于CRISPR/Cas9技術(shù)的神經(jīng)細(xì)胞基因編輯研究:突觸囊泡是神經(jīng)元間信號傳遞的重要參與者。了解神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)紊亂下遞質(zhì)釋放的情況對認(rèn)識帕金森疾病具有重要的意義。因此,我們利用CRISPR/Cas9技術(shù)實(shí)現(xiàn)對神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)外源性基因位點(diǎn)的基因編輯,分別在細(xì)胞和活體層次對基因編輯后的效果進(jìn)行了驗(yàn)證。并進(jìn)一步使用膜片鉗技術(shù)對單細(xì)胞遞質(zhì)釋放的電化學(xué)信號進(jìn)行了記錄。為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)對神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)遞質(zhì)釋放相關(guān)蛋白基因位點(diǎn)的編輯和對帕金森疾病模型中神經(jīng)遞質(zhì)釋放的研究打下了一定的基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：安徽師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：O652;R742.5
【圖文】：

研究病因和病理生理學(xué)，并衡量各種治療方法的效果具有神經(jīng)影像檢測帕金森疾病會導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)元的機(jī)構(gòu)、功能和分子形態(tài)發(fā)生改結(jié)構(gòu)和代謝活動產(chǎn)生變化，從而影響一系列神經(jīng)受體的位置和神經(jīng)經(jīng)化學(xué)變化[17]。因此，近些年來，神經(jīng)影像學(xué)的發(fā)展為研究這些問力的手段。神經(jīng)影像學(xué)研究主要集中在多巴胺能神經(jīng)系統(tǒng)，主要包括單光子發(fā)射 CT（SPECT），它們依賴于不同的原則，根據(jù)具體所需用于研究或臨床環(huán)境。基于共振成像的技術(shù)有十多種；有 100 多種 T 放射配體可用于帕金森�。▓D 1.1）[18]。

圖 1.2 不同生理情況下 SPECT 對 DAT 的檢測PET 對 Tau 蛋白的成像：Tau 蛋白是存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中的一種微管相關(guān)蛋白過使用多種發(fā)射性示蹤劑（FDDNP16[21]，PBB3[22]，[18F]AV-1451[23]）白進(jìn)行標(biāo)記。2013 年 Masahiro Maruyama 等[22]通過 PET 實(shí)現(xiàn)了病理?xiàng)l

圖 1.3A.對 PS19 模型小鼠海馬腦區(qū)的 PET 成像，實(shí)現(xiàn)病理?xiàng)l件下 Tau 蛋白的示蹤。B.利用 MRI 成像對 PD 患者不同腦區(qū)的神經(jīng)黑色素進(jìn)行成像，并比較其表達(dá)水平1.2.2 熒光成像檢測氧化應(yīng)激對人體是一種有害的狀態(tài)，是由于活性氧的清除不足，這是由無數(shù)的生物化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的(圖 1.4)。正常情況下，這些物種會被細(xì)胞內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)消滅，而細(xì)胞內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)可能會因衰老過程或疾病狀態(tài)而受損。在帕金森病的特發(fā)性和遺傳性病例中，氧化應(yīng)激被認(rèn)為是導(dǎo)致細(xì)胞功能障礙和死亡的共同潛在機(jī)制[26]。因此，PD 患者細(xì)胞內(nèi)黑質(zhì)氧化脂質(zhì)[27]、蛋白質(zhì)和 DNA[28]、氧活性物種（ROS）[29]、氮活性物種（RNS）[30]水平異常。而小分子熒光探針，作為一種

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本文編號：2778550