本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及gh625-zn7mt3的創(chuàng)新融合蛋白的化學(xué)組成、制備方法,及其在防治阿爾茨海默癥和在制備抗阿爾茨海默癥等神經(jīng)退行性疾病藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
阿爾茨海默癥(alzheimer’sdisease,ad),俗稱老年癡呆癥,是由德國學(xué)者alosialzheimer于1907年首次報(bào)道。它是一種常發(fā)于老年人群中的中樞神經(jīng)系統(tǒng)原發(fā)性退行性疾病。ad發(fā)病率與年齡密切相關(guān),65歲以上人群中發(fā)病率以每年0.5%的速度增長,并且女性比男性發(fā)病多。目前全球共有約4750萬ad患者,其臨床表現(xiàn)為不同程度的記憶力喪失,語言困難,定向力障礙,認(rèn)知能力降低,人格及行為和感情活動(dòng)異常,進(jìn)行性智力障礙,最后全身衰竭,并發(fā)感染而亡。目前ad已經(jīng)成為繼心臟病、腫瘤和中風(fēng)之后的第四位死亡原因。ad最典型的病理特征是:大腦皮層和海馬組織內(nèi)出現(xiàn)大量的老年斑(senileplaques,sp)、神經(jīng)纖維纏結(jié)(neurofibrillarytangles,nfts)、神經(jīng)元數(shù)量減少、顆??张葑冃院吐陨窠?jīng)炎癥。ad的發(fā)病機(jī)理十分復(fù)雜,可能是多種因素相互作用的結(jié)果。迄今為止,其確切的發(fā)病機(jī)理還是一個(gè)未解之謎,但在近三十年的研究證據(jù)表明,淀粉樣多肽(amyloid-betapeptide,abeta)、淀粉樣前體蛋白(amyloidprecursorprotein,app)、金屬硫蛋白(metallothionein,mt3)及其所參與調(diào)節(jié)的金屬離子和相關(guān)的ros內(nèi)穩(wěn)態(tài)平衡與ad的發(fā)生、發(fā)展有著密切的聯(lián)系。
國內(nèi)外已對ad的神經(jīng)病理機(jī)制進(jìn)行了大量的研究。70年代中期以來,大量藥理學(xué)研究集中于提高突觸裂隙中的乙酰膽堿水平,發(fā)現(xiàn)了一系列乙酰膽堿酯酶的抑制劑類藥物。然而,這種治療僅是緩解癥狀的治標(biāo)療法。80年代中期以來,許多研究圍繞abeta的形成、聚集以及清除機(jī)制,或abeta的神經(jīng)毒性機(jī)制進(jìn)行。以abeta為靶標(biāo)治療ad病的藥物有abeta前體蛋白app分泌酶的抑制劑、抗abeta聚集的金屬離子螯合劑和abeta的抗體等。然而,2008年lancet報(bào)道,abeta疫苗能有效地清除腦內(nèi)abeta斑,但并不能阻止癡呆癥狀的發(fā)展。這一報(bào)道對圍繞abeta斑的治療研究提出了疑問。這些結(jié)果說明,abeta斑本身并不是神經(jīng)細(xì)胞毒性的主要根源,可能的機(jī)制可能是,abeta斑在形成過程中產(chǎn)生的ros對神經(jīng)細(xì)胞造成毒性。運(yùn)用同步輻射x-射線熒光分析發(fā)現(xiàn),老年斑中有高濃度的金屬離子聚集,如銅、鐵、鋅離子的含量分別高達(dá)1.0、0.4和1.0mm。大腦中這些過渡金屬離子異常高濃度聚集及其相關(guān)的蛋白質(zhì)(如abeta、tau蛋白等)異常聚集是多種神經(jīng)退行性疾病的共有特征。因此,金屬離子與神經(jīng)醫(yī)學(xué)高度關(guān)聯(lián)的這一領(lǐng)域受到科學(xué)家和神經(jīng)醫(yī)學(xué)科學(xué)家的極大關(guān)注。大量研究報(bào)道顯示:腦神經(jīng)中某些過渡金屬離子(cu、fe、zn)的內(nèi)穩(wěn)態(tài)失衡是ad病人神經(jīng)元死亡的主要起因之一;腦中這些過渡金屬離子,特別是能夠進(jìn)行單電子氧化還原的cu和fe離子的內(nèi)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié),以及有關(guān)的活性氧物種(ros)水平的調(diào)控很可能是治療ad病的有效策略。
金屬硫蛋白-3(metallothionein-3,mt3),在大腦中特異性表達(dá)。mt3由68個(gè)氨基酸組成,其中就包括了20個(gè)保守的半胱氨酸。它的兩個(gè)結(jié)構(gòu)域含有兩個(gè)金屬簇,總共能夠結(jié)合7個(gè)二價(jià)的金屬離子。n-端beta-結(jié)構(gòu)域中的m3s9和存在于c-端的alpha-結(jié)構(gòu)域的m4s11。兩個(gè)結(jié)構(gòu)域之間通過kks三個(gè)氨基酸連接。大腦中mt3大量分布于神經(jīng)星形細(xì)胞,但是在ad患者腦中,mt3的表達(dá)量明顯下降約三分之一。mt3表達(dá)的受損可能與ad癥狀的發(fā)生或神經(jīng)功能損傷有關(guān)。mt3還可以將no信號轉(zhuǎn)化為鋅離子信號。no通過與mt3中結(jié)合鋅的半胱氨酸直接發(fā)生s-亞硝基反應(yīng)或者與s-亞硝基硫醇發(fā)生亞硝基轉(zhuǎn)換反應(yīng),將鋅離子zn2+從mt3中釋放出來。
鋅離子是大腦中的信使,大腦具有最高的鋅含量,最典型的是在灰質(zhì)中可達(dá)到約150μm。大腦中處于自由離子形式的鋅大量富集在許多谷氨酸能神經(jīng)末端(10-15%)。當(dāng)鋅被釋放后進(jìn)入突觸間隙,在突觸間隙內(nèi)離子濃度可上升至毫摩爾數(shù)量級。和銅離子一樣,釋放的鋅離子在突觸間隙內(nèi)與神經(jīng)受體如nmda相互作用,同時(shí)也會(huì)作用于多種神經(jīng)元離子通道及轉(zhuǎn)運(yùn)子來調(diào)控神經(jīng)信號傳導(dǎo)。多種鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(znts)以及金屬硫蛋白mts等結(jié)合胞質(zhì)中的鋅離子,從而阻止游離的鋅離子轉(zhuǎn)變?yōu)橛卸緺顟B(tài)。相比于銅離子,血漿中的鋅離子含量從出生后逐步下降,且ad患者的血漿中鋅離子含量比同齡正常人有進(jìn)一步的減少。盡管鋅離子總含量與大腦年齡的老化沒有關(guān)系,然后已知一些特定區(qū)域含有高濃度的z鋅離子,如高谷氨酸能支配的海馬區(qū),隨著年齡的增長表現(xiàn)出z鋅離子含量的降低?,F(xiàn)在的多篇文獻(xiàn)報(bào)道,大腦補(bǔ)鋅可能是防治老年癡呆癥的有效策略之一。
金屬硫蛋白mt3是神經(jīng)元內(nèi)部鋅的主要來源,近期的研究發(fā)現(xiàn),結(jié)合于mt3上的鋅離子能夠同abeta-cu復(fù)合物發(fā)生金屬置換,從而抑制了abeta還原二價(jià)銅離子cu2+所產(chǎn)生的氧化損傷。ad腦中鋅離子失衡,可能源自鋅離子輸出的抑制。小鼠動(dòng)物研究指出,系統(tǒng)性鋅離子的缺失引起了腦中鋅離子的滯留,而這種作用是通過抑制胞內(nèi)鋅離子輸出蛋白znt1所致。
神經(jīng)突觸中,mt3、abeta和銅金屬離子可能形成一種動(dòng)態(tài)平衡。在znt3的作用下,zn2+和谷氨酸同時(shí)聚集于前突觸囊泡中,zn2+在突觸間隙中濃度高達(dá)0.3mm,而nmda介導(dǎo)的激活使銅離子在突觸后釋放,轉(zhuǎn)運(yùn)到突觸間隙,隨之銅離子在突觸間隙的濃度達(dá)到毫摩爾級。反過來銅和鋅都可以抑制nmda受體的應(yīng)答反應(yīng)。abeta經(jīng)淀粉樣蛋白前體蛋白app酶切后釋放到突觸間隙后可以與間隙內(nèi)的銅發(fā)生反應(yīng),然后交聯(lián)形成可溶性的abeta聚集體甚至形成淀粉樣沉淀。mt3由鄰近的星形膠質(zhì)細(xì)胞釋放進(jìn)入突觸間隙,可以緩解這一不利反應(yīng)的發(fā)生。神經(jīng)金屬離子、abeta、mt3在突觸間隙形成一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡,這種平衡可阻止abeta在突觸間隙中形成纖維沉淀。適當(dāng)?shù)纳窠?jīng)突觸活動(dòng)可能會(huì)促進(jìn)這一平衡系統(tǒng),但是過度的或異常的神經(jīng)活動(dòng)可能對這一系統(tǒng)有害。調(diào)控腦神經(jīng)內(nèi)穩(wěn)態(tài)[金屬離子-abeta-mt3]形成有益的平衡可能是治療老年癡呆癥的創(chuàng)新思路,對ad病的調(diào)控治療有重要意義。
維持大腦活性氧物種(ros)內(nèi)穩(wěn)態(tài)平衡是大腦正常生理功能的必要條件。大腦消耗人體五分之一的氧,而且抗氧化劑和相關(guān)酶的濃度相對較低又富含不飽和脂肪酸,易受氧化損傷。正常情況下,細(xì)胞可以通過調(diào)節(jié)內(nèi)穩(wěn)態(tài)平衡對抗氧化攻擊,但隨著年齡增長,細(xì)胞保持穩(wěn)態(tài)平衡的能力減低,導(dǎo)致自由基積累,線粒體功能失調(diào),神經(jīng)元損傷。當(dāng)ros的數(shù)量超過了神經(jīng)元細(xì)胞對抗的能力時(shí)就會(huì)發(fā)生氧化脅迫,進(jìn)而導(dǎo)致線粒體機(jī)能障礙以及神經(jīng)元細(xì)胞損傷。線粒體中缺乏組蛋白以及線粒體中dna修復(fù)功能的減弱都是造成線粒體易產(chǎn)生氧化脅迫的原因。銅離子等被認(rèn)為是ad中氧化脅迫發(fā)生的重要因素。在ad病中,氧化損傷的增加不是最終的結(jié)果,而是具有起始作用。ad的初期,神經(jīng)細(xì)胞盡管氧化損傷增加,但實(shí)際上仍然是處于內(nèi)穩(wěn)態(tài)平衡的。隨著ad病的發(fā)展及相應(yīng)的ros水平的增加,abeta-金屬化合物和過度磷酸化的tau蛋白將不能有效的被去除,導(dǎo)致淀粉樣斑塊和神經(jīng)纖維纏結(jié)的不可控地增加,而這又會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)活性物質(zhì)的進(jìn)一步增多,這種惡化的反饋機(jī)制最終造成神經(jīng)元功能喪失。
因?yàn)閍d大腦中穩(wěn)態(tài)調(diào)控蛋白mt3的表達(dá)量下降至少三分之一,補(bǔ)充mt3是防治ad的有效策略之一。但是,mt3是一個(gè)分子量7000的多肽,很難穿過血腦屏障。本發(fā)明運(yùn)用能夠穿過細(xì)胞膜和血腦屏障的跨膜肽gh625與mt3重組,制備了融合蛋白gh625-mt3,然后經(jīng)過金屬重組而組成gh625-zn7mt3。該創(chuàng)新組成的融合金屬蛋白能有效通過血腦屏障。以補(bǔ)充阿爾茨海默病大腦中缺少的金屬穩(wěn)態(tài)調(diào)控蛋白和增加神經(jīng)營養(yǎng)元素鋅為目的,通過生物基因工程和化學(xué)合成相結(jié)合的復(fù)合方法,制備了gh625-zn7mt3重組融合金屬蛋白。在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用阿爾茨海默癥轉(zhuǎn)基因小鼠模型,研究了gh625-zn7mt3在腦神經(jīng)中的內(nèi)穩(wěn)態(tài)調(diào)控功能,研究發(fā)現(xiàn),gh625-zn7mt3可以改善阿爾茲海默癥模型小鼠的認(rèn)知和記憶能力,抑制神經(jīng)細(xì)胞凋亡,抑制淀粉樣蛋白沉積等,能有效阻止老年癡呆癥病情發(fā)展。因此,gh625-zn7mt3在防治老年癡呆等神經(jīng)退行性疾病方面有重要應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種能穿越血腦屏障的創(chuàng)新融合金屬蛋白gh625-zn7mt3及其制備方法。該重組融合金屬蛋白gh625-zn7mt3是通過基因重組和化學(xué)合成相結(jié)合的復(fù)合方法制備。重組融合金屬蛋白gh625-zn7mt3由兩個(gè)多肽(病毒herpessimplexvirus1(單純皰疹病毒)的糖蛋白中的一段跨膜序列g(shù)h625和金屬硫蛋白mt3)通過融合構(gòu)成融合蛋白gh625-mt3,然后經(jīng)過金屬重組而組成gh625-zn7mt3。
本發(fā)明的目的在于提供了能穿越血腦屏障的創(chuàng)新融合金屬蛋白gh625-zn7mt3,該創(chuàng)新蛋白具有調(diào)節(jié)大腦金屬內(nèi)穩(wěn)態(tài)平衡的功能,并能有效提供信使金屬離子鋅。該發(fā)明換提供了創(chuàng)新融合金屬蛋白gh625-zn7mt3的制備方法,及其在防治阿爾茨海默癥和制備抗阿爾茨海默癥等神經(jīng)退行性疾病藥物中的應(yīng)用。本發(fā)明實(shí)驗(yàn)研究表明,gh625-zn7mt3可以抑制神經(jīng)細(xì)胞的凋亡,抑制淀粉樣蛋白聚集,改善認(rèn)知記憶能力,具有明顯的抗阿爾茨海默癥發(fā)展的作用,可用于制備抗阿爾茨海默癥藥物。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例,具體說明本發(fā)明的內(nèi)容。在本發(fā)明中,以下所述的實(shí)施例是為了更好地闡述本發(fā)明,并不是用來限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1:gh625-zn7mt3的制備和表征
所有生物化學(xué)試劑、試劑盒,除特別說明外,均購自sigama或invitrogen公司。
(1)smt-mt3質(zhì)粒構(gòu)建
人金屬硫蛋白mt3和融合標(biāo)簽蛋白基因smt3購自廣州福能基因公司?;蜉d體質(zhì)粒mbpht-mcherry-2購自invitrogen公司,基因引物合成由上海杰瑞生物技術(shù)公司完成,利用設(shè)計(jì)的引物p1、p2(擴(kuò)增smt3基因)和p3、p4(擴(kuò)增mt3基因)擴(kuò)增出pcr產(chǎn)物。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠檢測驗(yàn)證并膠回收正確的片段。產(chǎn)物1和產(chǎn)物2按相同濃度比例混合后作為模板,利用p1和p4引物擴(kuò)增出smt3-mt3序列,其5’端帶有bamhi酶切位點(diǎn)ggatcc,3’端帶有hindiii酶切位點(diǎn)aagctt。設(shè)計(jì)的擴(kuò)增引物如下:
p1:5’-cgcggatccatggctagcatgtcggactc-3’
p2:5’-ggcaggtctcagggtccataccaccaatctgttctc-3’
p3:5’-gagaacagattggtggtatggaccctgagacctgcc-3’
p4:5’-cgcaagctttcactggcagcagctgcac-3’
分別將載體mbpht-mcherry-2和擴(kuò)增的smt3-mt3基因序列用bamhi和hindiii內(nèi)切酶,在37℃雙酶切6小時(shí),用1%瓊脂糖凝膠檢測驗(yàn)證酶切成功,膠回收酶切片段。酶切的大小片段按1:3混合,用t4連接酶在16℃連接8小時(shí),連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化到top10克隆感受態(tài)細(xì)胞,挑取陽性克隆進(jìn)行pcr鑒定和測序證明,成功構(gòu)建了融合蛋白smt3-mt3表達(dá)質(zhì)粒。
(2)smt3-gh625-mt3表達(dá)質(zhì)粒構(gòu)建
以smt3-mt3質(zhì)粒為模板,利用toyobo突變試劑盒,設(shè)計(jì)引物(p5、p6)將gh625的基因序列(h2n-hglastltrwahynalirafggg-conh2)插入到mt3序列的n端,引物如下:
p5:5’-attacaacgcactaatccgggctttcggtggtggaatggaccctgagacctgccc-3’
p6:5’-gtgcccatcgagtcagcgttgaagcgagtcctagaccaccaatctgttctctgt-3’
具體實(shí)驗(yàn)操作如下:
(a)反向pcr
①將引物都稀釋為10pmol/μl,模板質(zhì)粒dna濃度調(diào)整至50ng/ul。
②按以下配比配制pcr反應(yīng)液。
滅菌蒸餾水35μl
10×bufferforipcr5μl
2mmdntps5μl
引物1(10pmol/ul)1.5μl
引物2(10pmol/ul)1.5μl
plasmiddna(50ng/ul)1μl
kod-plus-1μl
totalvolume50μl
③按以下條件進(jìn)行pcr。
194℃2min
298℃10sec
368℃6min
4重復(fù)步驟2至10個(gè)循環(huán)
4℃hold
(b)用dpni對模板質(zhì)粒dna進(jìn)行消化
①pcr反應(yīng)結(jié)束后,在pcr反應(yīng)液(總量50μl)中加入2uldpni,輕輕混勻。
②spindown,37℃反應(yīng)1小時(shí)。
(c)pcr產(chǎn)物自身環(huán)化
①取出t4polynucleotidekinase和ligationhigh,冰浴融解。融解后,將ligationhigh輕輕攪拌均勻,spindown。
②取一個(gè)新的pcr管,如下配制反應(yīng)液:
dpni處理后pcr產(chǎn)物2μl
滅菌蒸餾水7μl
ligationhigh5μl
t4polynucleotidekinase1μl
totalvolume15μl
③輕輕攪拌均勻,spindown。
④16℃反應(yīng)1小時(shí)。
⑤取部分反應(yīng)液轉(zhuǎn)化大腸桿菌,挑取單克隆,測序。
測序成功的質(zhì)粒其表達(dá)的蛋白為smt3-gh625-mt3融合蛋白,載體是pet22b(+),抗性為卡那霉素。
(3)smt3-gh625-mt3蛋白的生物表達(dá)和gh625-mt3的純化
將構(gòu)建成功的smt3-gh625-mt3質(zhì)粒轉(zhuǎn)化入宿主菌bl21(de3)中,挑取單菌落于3mllb培養(yǎng)基中,37℃下?lián)u床培養(yǎng)8小時(shí)后以1:100的比例接入50ml的lb培養(yǎng)基中,在37℃搖床中培養(yǎng)6小時(shí)后再以1:100的比例接入2yt培養(yǎng)基中(以上培養(yǎng)基均含有50μg/ml卡那霉素)。37℃200rpm搖床培養(yǎng)至od值為0.6~0.8時(shí),加入iptg誘導(dǎo)劑至終濃度為0.4mm,于16℃過夜表達(dá)。
融合蛋白的純化過程如下:離心收集的菌體加tris緩沖液(20mmtris-hcl,500mmnacl,10%甘油,5mmβ-巰基乙醇,ph=7.5)懸?。?ml/g菌體),加少量溶菌酶、dna酶、1%pmsf,攪拌溶菌并用超聲破碎機(jī)破菌,然后,用高速離心機(jī)離心(12000rpm、離心30min),取上清液穿流已經(jīng)平衡好的ni-nta親和柱,使得帶有his標(biāo)簽的融合蛋白掛柱。用含20mm咪唑的tris緩沖液洗脫雜蛋白,至考馬斯亮藍(lán)檢測不變色為止。用含200mm咪唑的tris緩沖液洗脫融合蛋白。洗脫的融合蛋白裝入透析袋中透析,透析液為tris緩沖液,之后按1%的比例加入sumo酶酶切6小時(shí),酶切產(chǎn)物穿流已經(jīng)平衡好的ni-nta柱,共穿流三次除去標(biāo)簽蛋白及sumo酶,再用superdex-g75凝膠分子篩進(jìn)一步除去雜蛋白,純化得到的gh625-mt3蛋白經(jīng)15%sds-page膠檢測純度達(dá)95%以上。
(4)gh625-zn7mt3的制備
取2mlgh625-mt3融合蛋白溶液(5mg/ml),加入dtt至終濃度為5mm,4℃還原2小時(shí)。加入6m的hci溶液調(diào)節(jié)ph至l-2,酸化l小時(shí)后,過superdexg-25柱除去雜金屬離子,用ph2.0的hci溶液洗脫gh625-mt3蛋白。流出液用紫外光譜儀檢測,收集。脫金屬的gh625-mt3蛋白溶液脫氣后立即載入?yún)捬跏痔紫渲?,加入dtt至終濃度為5mm,加20倍于蛋白濃度的zncl2,慢慢滴加2m的tris堿調(diào)節(jié)ph至8-9,室溫下放置過夜,然后透析去除過剩的鋅離子,蛋白濃縮后得到融合金屬蛋白gh625-zn7mt3。
(5)gh625-zn7mt3的金屬含量測定
取一定量的重組好的融合蛋白gh625-zn7mt3,加少量濃硝酸于65℃硝化過夜,稀釋10倍后在電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(icp-oes)上測定金屬zn的含量。結(jié)果顯示重組后每摩爾gh625-zn7mt3融合蛋白含有的zn為7±0.2摩爾。
(6)gh625-zn7mt3內(nèi)毒素的去除
gh625-zn7mt3先用超濾膜截留聚集態(tài)的內(nèi)毒素(lps),再用polymyxinb親和柱除去殘留的內(nèi)毒素。
實(shí)施例2:阿爾茨海默癥模型小鼠及gh625-zn7mt3藥物治療
app/ps1轉(zhuǎn)基因小鼠購自北京中科澤晟生物技術(shù)有限公司,5月齡,體重24-26g。受試藥物名稱:gh625-zn7mt3;溶媒:生理鹽水;配制方法:臨用前用生理鹽水溶液配制成所需濃度的溶液。小鼠腹腔給藥:實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為app/ps1二轉(zhuǎn)基因小鼠。給藥劑量為2mg/kg/天,給藥6周后取血清和腦組織。
實(shí)施例3:用morris水迷宮驗(yàn)證阿爾茨海默癥小鼠認(rèn)知能力
裝置:圓形水池,直徑1m,高50cm,水深30cm,池底白色,水溫保持在23±2℃;池壁上標(biāo)記四個(gè)等距離點(diǎn)n、e、s、w作為試驗(yàn)的起始點(diǎn),水池分為四個(gè)象限,在第三象限中央放置平臺(平臺與池壁圓心距離相等);沒于水下1cm,使平臺不可見。水池周圍貼有豐富的參照線索(不同顏色三角形、四方形、圓、菱形置于各個(gè)象限)且保持不變,供小鼠用來定位平臺。
定位航行試驗(yàn):試驗(yàn)共歷時(shí)6天,每天定于固定時(shí)間段訓(xùn)練4次。訓(xùn)練開始時(shí),將平臺置于第一象限,從池壁四個(gè)起始點(diǎn)的任一點(diǎn)將小鼠面向池壁放入水池。自由錄像記錄系統(tǒng)記錄小鼠找到平臺的時(shí)間和游泳路徑,4次訓(xùn)練即將小鼠分別從四個(gè)不同的起始點(diǎn)(不同象限)放入水中。小鼠找到平臺后或90秒內(nèi)找不到平臺(潛伏期記為90秒),則由實(shí)驗(yàn)者將其引導(dǎo)到平臺,在平臺上休息10秒,再進(jìn)行下一次試驗(yàn)。
空間探索試驗(yàn):定位航行試驗(yàn)結(jié)束24h后,撤除站臺。然后把小鼠由第三象限放入水中,記錄鼠在180s內(nèi)的游泳路徑,記錄鼠在目標(biāo)象限(第三象限)的停留時(shí)間和穿越原站臺所在位置的次數(shù),觀察受試鼠的空間定位能力。數(shù)據(jù)用spss10.0軟件進(jìn)行處理,采用單因素方差分析(one-wayanova)檢驗(yàn)比較給藥效果的顯著性。
結(jié)果表明:經(jīng)gh625-zn7mt3治療的阿爾茨海默癥小鼠具有認(rèn)知能力明顯改善的現(xiàn)象。相比對照組,給藥組ad鼠在第三象限停留時(shí)間和穿越原站臺所在位置的平均次數(shù)幾率有明顯提高(從50%提高到了78%),說明gh625-zn7mt3能有效地阻止阿爾茨海默癥小鼠病情發(fā)展。
實(shí)施例4:gh625-zn7mt3對阿爾茨海默癥小鼠腦神經(jīng)細(xì)胞的調(diào)控
ad鼠給藥(gh625-zn7mt3)6周后,取小鼠腦組織,在4%多聚甲醛中固定、脫水、石蠟包埋,在切片機(jī)上切成4微米厚的組織切片,然后用蘇木精和曙紅(he)染,在光學(xué)顯微鏡(leica,germany)下觀察海馬體ca1區(qū)的細(xì)胞形態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示(a:為正常鼠對照組,b:為ad鼠模型組,c:為ad鼠模型給藥組)。ad模型鼠腦組織ca1區(qū)的細(xì)胞變形皺縮,觀察不到染色質(zhì)及核糖體,給藥gh625-zn7mt3后細(xì)胞形態(tài)趨于正常。使用gh625-zn7mt3后,能夠抑制小鼠大腦神經(jīng)細(xì)胞的退化變性,調(diào)控神經(jīng)細(xì)胞恢復(fù)正常功能。
實(shí)施例5:gh625-zn7mt3抑制阿爾茨海默癥小鼠腦淀粉樣蛋白聚集
本實(shí)驗(yàn)為硫黃素s染色實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)流程為:ad鼠給藥(gh625-zn7mt3)6周后,取小鼠腦組織,固定,石蠟包埋,切片,二甲苯脫蠟,乙醇梯度脫水,tbs洗三次,0.3%硫黃素s(溶于50%乙醇)滴于組織上,室溫孵育10min,50%乙醇洗三次,tbs清洗,陰干,封片,激光共聚焦顯微鏡下觀察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如附圖2所示。硫磺素s本身自帶綠色熒光,能特異性的與成熟的abeta淀粉樣蛋白結(jié)合,用于標(biāo)記腦組織中淀粉樣蛋白的含量和分布,評價(jià)阿爾茲海默癥的病理狀況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示(a為對照組,b為ad鼠模型組,c為ad鼠模型給藥組)。給藥后abeta淀粉樣蛋白較模型組有明顯減少。gh625-zn7mt3能夠顯著降低ad鼠腦內(nèi)abeta蛋白的沉積。
實(shí)施例6:gh625-zn7mt3抑制阿爾茨海默癥小鼠腦神經(jīng)細(xì)胞凋亡
tunel凋亡試劑盒(g3250試劑盒)購自promega公司。小鼠給藥6周后,取小鼠腦組織,固定,石蠟包埋,切片,二甲苯脫蠟,乙醇梯度脫水,pbs洗滌,蛋白酶k室溫孵育10min,切片pbs洗滌后甲醛固定,加入平衡緩沖液預(yù)平衡后洗滌,之后加入孵育緩沖液(內(nèi)含平衡緩沖液,核苷混合物和rtdt酶),37℃避光孵育1h,終止反應(yīng)后共染dapi,陰干,封片,激光顯微鏡拍照。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示(a為對照組,b為ad鼠模型組,c為ad鼠模型給藥組),結(jié)果表明:gh625-zn7mt3能夠抑制小鼠大腦神經(jīng)細(xì)胞的凋亡。
附圖說明
圖1.gh625-zn7mt3對阿爾茨海默癥鼠腦組織海馬體ca1區(qū)細(xì)胞形態(tài)的調(diào)控作用(a為對照組,b為ad鼠模型組,c為ad模型鼠給藥六周)。
圖2.gh625-zn7mt3抑制ad鼠腦內(nèi)abeta蛋白的沉積
圖3、gh625-zn7mt3對阿爾茨海默癥鼠腦內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞凋亡的影響(a為對照組,b為ad鼠模型組,c為ad模型鼠給藥六周)。
gh625-mt3融合蛋白氨基酸序列(1-91):
hglastltrwahynalirafgggmdpetcpcpsggsctca
dsckcegckctsckksccsccpaecekcakdcvckggeaa
eaeaekssccq