7-二氟甲氧基金雀异黄素的抗帕金森病作用及其Leptin信号通路依赖机制

7-Difluoromethyl-genistein (FMGEN), which protects nerve cells against oxidative stress, is a new chemical entity designed and synthesised by us. Combined with our previous study that FMGEN prevents MPP+ neurotoxicity and upregulates Leptin expression in nerve cells, we believe a promising role of FMGEN as a novel neuroprotectant for Parkinson's disease (PD) by upregulating the Leptin-dependent signaling pathway. Therefore, this study will first establish the animal and cell model of PD to evaluate the anti-parkinson's disease role of FMGEN. And then, we will elucidate the mechanisms underlying this preventive effect of FMGEN from the cellular level through observing whether Leptin and its receptor mediate the anti-PD effect of FMGEN using silencing of Leptin gene by RNA interference and the antagonists of Leptin receptor,and whether Leptin mediates the anti-PD effect of FMGEN by the JAK2-STAT3, PI3K-Akt and/or ERK1/2 signaling pathways using the associated kinase inhibitors. Carrying out this project, it is expected to obtain a new drug candidate with independent intellectual property rights for treatment of PD and to provide a novel target for the prevention and treatment of PD.

7-二氟甲氧基金雀异黄素(FMGEN)是我们设计和合成的具有抗神经细胞氧化损伤作用的新化学实体。预实验发现FMGEN可拮抗MPP+的神经毒性、促进神经细胞Leptin的表达。我们认为FMGEN可用于防治帕金森病(PD)，其作用机理可能与其上调Leptin信号通路有关。本项目首先建立PD的动物模型和细胞模型，从整体水平和细胞水平阐明FMGEN的抗PD作用；然后在细胞水平上，用RNA干扰技术沉默Leptin基因或用Leptin受体拮抗剂等手段探讨Leptin及其受体是否介导FMGEN的抗PD作用，并应用相关激酶阻断剂，探讨Leptin 是否通过JAK2-STAT3、PI3K-Akt或/和ERK1/2等信号通路参与FMGEN的抗PD作用，以揭示FMGEN抗PD的作用机制。本项目的开展，有望获得一种拥有自主知识产权的PD防治的新候选药物，并为PD的防治提供新的作用靶点。

在我们的研究过程中，尽管我们发现FMGEN对H2O2的神经毒性有拮抗作用，但对MPP+神经毒性的拮抗作用无法重复。为此，我们调整了研究计划，主要按如下调整：1. 从Leptin的新视角探讨硫化氢抗甲醛神经细胞毒性的作用机制；2. 探讨H2S对槟榔碱神经细胞毒性的影响，并从Leptin信号通路探讨H2S对槟榔碱神经细胞毒性的影响机制。.因此，在本课题的资助下，开展了以下研究工作：.1. 从自噬和Leptin信号通路探讨H2S拮抗甲醛神经细胞毒性的作用机制，我们发现H2S可上调神经细胞Leptin信号通路，降低甲醛对神经细胞自噬的诱导作用；给以Leptin受体阻断剂后，H2S对甲醛诱导神经细胞自噬和毒性的拮抗作用被阻断，表明H2S拮抗甲醛神经细胞毒性的作用与其上调Leptin通路抑制自噬密切相关。.2. 探讨了H2S对槟榔碱神经细胞毒性的影响，并内质网应激、细胞凋亡和Leptin信号通路探讨H2S对槟榔碱神经细胞毒性的影响机制，发现H2S可减轻槟榔碱对神经细胞内质网应激、凋亡和细胞毒性的诱导作用；给以Leptin受体阻断剂后，H2S对槟榔碱诱导神经细胞内质网应激、凋亡和细胞毒性的阻断作用被取消，表明H2S对槟榔碱神经细胞毒性具有拮抗作用，其作用机制在于通过上调Leptin通路抑制神经细胞的内质网应激和凋亡。.同时本课题还资助开展了另外两个方面的研究：.3. 探讨H2S对同型半胱氨酸损伤海马神经元的拮抗作用及其机制，发现H2S可拮抗同型半胱氨酸诱导的大鼠海马神经元凋亡、醛应激和内质网应激，并可上调海马组织SIRT-1和BDNF的表达水平，给以SIRT-1和BDNF/TrkB通路抑制剂可阻断H2S对同型半胱氨酸诱导的大鼠海马神经元凋亡、醛应激和内质网应激的拮抗作用，同时SIRT-1抑制剂可阻断H2S对海马组织BDNF/TrkB通路的上调作用，表明H2S对同型半胱氨酸损伤海马神经元具有拮抗作用，其机制与其上调SIRT-1/BDNF/TrkB通路有关。.4. 探讨ALDH2 和醛应激在MPP+神经细胞毒性中的意义，发现MPP+可上调神经细胞ALDH-2的表达，并促进神经细胞的醛应激；给以ALDH-2抑制剂，MPP+对神经细胞醛应激和神经细胞毒性的诱导作用被拮抗，表明MPP+可通过上调ALDH2促进醛应激而诱导神经细胞毒性。.