高同型半胱氨酸引起蛋白质硝基化的鉴定及机制研究

高同型半胱氨酸血症(Hyperhomocysteinemia,Hyc)是脑血管疾病与神经退行性疾病的独立危险因素。深入了解Hyc神经损伤可能的分子机制，对于寻找更加有效的治疗药物，预防神经系统疾病的发生具有重要意义。蛋白质的异常修饰和错误折叠在神经系统退行性疾病的发病中越来越受到关注。其中蛋白质的硝基化与神经元损伤有密切关系。本研究发现Hyc可以引起大鼠皮层神经元蛋白质硝基化，二维电泳进一步发现硝基化蛋白的差异性表达，下一步拟通过蛋白质组学的方法鉴定硝基化分子，研究硝基化蛋白在Hyc引起的神经系统疾病中的作用机制。

高同型半胱氨酸血症（Hyperhomocysteinemia，HHcy）参与神经退行性疾病特别是阿尔茨海默病（AD）的发生发展，其中与神经元损伤、凋亡密切相关。本研究旨在探讨Hcy神经损伤可能的分子机制，并对AD的发病机制进行初步探讨，对于寻找AD预防及治疗新靶点具有重要意义。本研究通过构建大鼠胎鼠的HHcy海马神经元模型，从形态学及蛋白组学角度研究同型半胱氨酸在AD发病过程中的作用；通过构建AD小鼠模型，并用PHF-1和AT-8抗体标记磷酸化的tau蛋白，通过原位杂交技术测定GSK-3β和P38MAPK mRNA，通过与空白对照组以及安慰剂组对照研究Aβ25-35对于tau蛋白磷酸化的影响，在此基础上探讨AD的发病机制。HHcy海马神经元形态学观察发现神经元凋亡表现，通过iTRAQ技术进行的蛋白组学研究筛选出具有显著统计学意义的差异蛋白43个，并通过western blot进一步验证相关蛋白的差异表达，其中14-3-3ε蛋白表达水平显著下降；而AD小鼠模型的体内试验发现用Aβ25-35处理的实验组其PHF-1和AT-8水平显著高于空白对照组和安慰剂组，GSK-3β和P38MAPK mRNA表达亦显著增高。本项研究提示HHcy可引起大鼠海马神经元退化、损伤，加速其凋亡，蛋白质组学研究筛选出多种与同型半胱氨酸相关的差异蛋白，提示其中主要机制可能与HHcy引起海马神经元内蛋白质表达显著差异有关，其中发现Hcy通过激活钙调神经磷酸酶及抑制14-3-3ε表达诱导大鼠海马神经元凋亡；Aβ25-35增加tau蛋白的异常磷酸化，其机制可能在于提高GSK-3β和P38MAPK mRNA的表达水平，而这一过程能够加速AD的进展。