钙蛋白酶抑制剂对丙烯酰胺神经病的保护作用及机制

Acrylamide (ACR) is a neurotoxic material which was widely used in industries and can induce neuropathy,which is a neurodegenerative event. ACR poising is one kind of legal occupation diseases in China. Neurofilament (NF) protein aggregation and disorder in axon are pathological hallmarks of the neuropathy. However, the mechanisms of NF disorder at the nerves have not been completely elucidated. This study will give intervention treatments to ACR toxics model by calpain inhibitor, and combine whole animal model and in vitro neural stem cell model investigation by molecular biological and biochemical techniques, to observe NFs and related indexes (Ca2+,Calpain,CaM, PKC,PKA and CaMKⅡ) in nerve tissues.The study will to find the possible molecular target spot and signal transduction pathway and its molecular mechanism of protective effect on ACR neuropathy by calpain inhibitor. The theoretical basis to control measures for ACR neuropathy will be supplied.

丙烯酰胺（ACR）是一种常见工业毒物，ACR中毒是我国法定的职业病。其病变的实质是神经退行性病变,病理特点是轴突神经丝（NF）代谢紊乱，然而其致病机制不清。本课题选择Calpain的抑制剂对ACR中毒模型进行干预处理，通过离体神经干细胞模型和整体动物实验模型相结合的方法，用分子生物学等实验技术观察NF-L、NF-M、NF-H、Ca2+、Calpain、CaM、CaMKⅡ、PKA、PKC等指标的变化，寻找Calpain抑制剂对ACR神经病保护作用的分子靶点及可能的信号转导通路，探讨钙蛋白酶抑制剂对ACR神经病的保护作用及其分子机制，以期为ACR神经病防治提供理论依据。

【背景】 丙烯酰胺（ACR） 是一种广泛应用的工业毒物，ACR中毒神经病病理特征是轴突神经丝（NF）异常增多、堆积，然而其机制不清。【目的】阐明NF改变的分子机制和寻找ACR暴露者健康监护指标。【方法】用分子生物学和病理实验技术方法相结合，通过动物实验研究和细胞研究，揭示ACR对细胞骨架的改变及可能的代谢机制，进一步从细胞骨架蛋白表达和代谢有关的钙离子、Calpain酶、NF磷酸化及磷酸化相关激酶等方面探索细胞骨架改变的可能机制和作用环节。【结果】 成功建立了体内外ACR中毒模型及CP干预模型，动物实验和细胞实验结果均显示ACR可引起大鼠神经中毒，并改变细胞骨架（NF、微管）水平，细胞骨架改变与Ca2+、Calpain、PKA、PKC、MAP2、CDK5有关。钙蛋白酶抑制剂CP可以逆转这种改变。【结论】ACR 神经病与细胞骨架改变及参与细胞骨架分解的Ca2+、Calpain等有关，也可能通过NF磷酸化相关激酶(PKA、PKC、MAP2、CDK5)参与NF磷酸化有关；钙蛋白酶抑制剂CP可以逆转以上改变，起到保护作用。【意义】为ACR神经中毒机制研究提供了资料，有望为ACR神经神经病的预防和治疗及寻找暴露工人健康监护研究提供科学依据。