有机磷化合物诱导的迟发性神经病分子机制的研究

有机磷化合物广泛用作农药、增塑剂、阻燃剂以及战争毒剂。有机磷化合物除可引起急性中毒外，还能在人类和其它敏感动物中诱发一种迟发性神经病（OPIDN），但其发生机制目前尚未阐明。我们在前期研究中发现神经丝（NF）紊乱与OPIDN发生有关，而NF降解失控可能是造成NF紊乱的深层原因。本课题拟以NF降解为切入点，利用电镜、Western blotting、RT-PCR和生物化学等技术手段，系统研究三邻甲苯磷酸酯（TOCP）诱导的OPIDN动物模型神经组织中NF降解、NF磷酸化修饰以及自噬-溶酶体降解途径和钙激活的中性蛋白酶(calpain)降解途径的变化。在此基础上，利用PMSF、自噬抑制剂和calpain抑制剂对OPIDN进行干预研究，明确自噬-溶酶体和calpain降解途径与OPIDN发生的关系，以期揭示OPIDN的分子机制，为有效地预防控制OPIDN提供理论依据。

有机磷化合物在人类中能诱发一种迟发性神经病（OPIDN），但其发生机制尚未阐明，缺乏有效防治措施。本研究利用电镜、免疫组化、Western blot和生物化学等技术，系统研究三邻甲苯磷酸酯(TOCP)诱导的OPIDN动物模型和苯甲基磺酰氟(PMSF)阻断的OPIDN动物模型中神经组织中神经丝（NF）含量和降解的变化，并从calpain、自噬-溶酶体以及相关蛋白激酶等方面，探索OPIDN中NF降解的主要途径和调控机制，以期揭示OPIDN发生的分子机制。.主要的研究发现：[1] TOCP染毒显著影响了动物神经组织中NF的含量，这是TOCP诱导OPIDN过程中的一个早期分子事件；.[2] OPIDN动物神经组织中NF含量的变化主要是由于TOCP干扰了NF的降解过程；.[3] 提前给予PMSF在阻断TOCP诱导OPIDN的同时，能够有效抑制TOCP诱导的NF降解；.[4] TOCP染毒能够影响神经元的基础自噬活性，同时引起Beclin-1、VPS34、 ULK1、AMBRA 1、ATG 5、ATG 7和ATG 12等自噬相关蛋白表达的改变；.[5] TOCP染毒引起calpain的表达与活性增加， 且calpain的时间变化曲线与NF、自噬相关蛋白的变化具有一致性；.[6] 此外，研究还发现TOCP染毒诱导的OPIDN中涉及到CDK5/P35蛋白激酶信号通路的异常和线粒体凋亡途径的激活。.研究结果支持calpain激活可能是TOCP诱导OPIDN过程中的一个关键事件，它不仅能够降解NF，从而影响神经元的正常功能，还能够通过裂解自噬调控蛋白干扰神经元的自噬活性，进而影响神经元轴突内结构蛋白、膜性结构和细胞器的自噬性降解和更新，导致OPIDN病理上出现变性堆积现象。