α-突触核蛋白聚集体对细胞膜结构破坏作用的研究

目的:本文旨在探讨帕金森病(Parkinson’s disease,PD)和多系统萎缩(Multiple system atrophy,MSA)患者血浆孵育形成的clinical oncologyα-突触核蛋白(α-Synuclein,α-Syn)聚集体对细胞膜结构破坏能力的差异,进一步明确α-Syn在PD和MSA病理机制中的作用。方法:收集桂林医学院附属医院神经内科2018年1月至2022年1月确诊的5例PD和5例MSA患者外周血液样本及同时期5例健康体检人员外周血液样本;0.01 M PBS溶解α-Syn后分别与PBS、健康人员、PD患者血浆及MSA患者血浆在37℃条件下恒温振荡孵育4天(分别命名为PBS组、HC组、PD组和MSA组),α-Syn的终浓度为2μg/μl,血浆体积占比为1/3。以酸性磷脂1-棕榈酰基-2-油酰基-sn-甘油-3-磷酸-L-丝氨酸(1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phospho-L-serine,POPS)为原料,采用薄膜分散-超声法制备包裹钙黄绿素的小单室脂质体(Small Unilamellar Vesicles,SUVs),通过马尔文纳米粒度电位仪及透射电镜分析SUVs粒径大小及形态。各组不同浓度的α-Syn聚集体(0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0μM)分别处理SUVs及人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y),通过钙黄绿素泄露实验和Mito-Tracker染色实验评估不同条件下形成的α-Syn聚集体对细胞膜结构的破坏能力。结果:(1)PBS组、HC组、PD组及MSA组α-Syn聚集体的形成情况及差异:PBS组聚集体主要为相对分子质量约36 000 Da的二聚体;HC组、PD组和MSA组除形成二聚体外,还形Pevonedistat化学结构成了相对分子质量约72 000 Da的四聚体、相对分子质量约90 000 Da的五聚体及相对分子质量约108 000 Da的六聚体。4组α-Syn聚集体数量(二聚体+多聚体)差异有统计学意义,与PBS组和HC组相比,PD组和MSA组聚集体数量明显增加,差异有统计学意义(P<0.05);与PD组相比,MSA组聚集体数量明显增加,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)各组α-Syn聚集体对SUVs的破坏:各组α-Syn聚集体诱导释放的钙黄绿素随着蛋白浓度的升高而增多。其中,在蛋白浓度为8.0μM时,PD组和MSA组诱导释放的钙黄绿素均明显多于PBS和HC组,其差异具有统计学意义(P<0.05),MSA组诱导释放的钙黄绿素明显多于PD组,其差异具有统计学意义(P<0.05),PBS与HC组之间差异无统计学意义。(3)各组α-Syn聚集体对SH-SY5Y细胞膜结构的破坏:各组细胞内钙黄绿素荧光值随蛋白浓度的升高而降低。其中,在蛋白浓度为8.0μM时,PD组和MSA组细胞内钙黄绿素荧光值均显著低于PBS和HC组,其差异具有统计学意义(P<0.05),MSA组细胞内钙黄绿素荧光值显著低于PD组,其差异具有统计学意义(P<0.05),PBS与HC组之间差异无统计学意义。(4)各组αselleck HPLC-Syn聚集体对SH-SY5Y细胞存活的影响:细胞增殖和细胞毒性实验均显示,在蛋白浓度为8.0μM时,各组α-Syn聚集体处理的SH-SY5Y细胞活力均明显下降,与PBS和HC组相比,PD组和MSA组细胞活力下降更低,其差异具有统计学意义(P<0.05),与PD组相比,MSA组细胞活力下降更低,其差异具有统计学意义(P<0.05),PBS与HC组之间差异无统计学意义。(5)各组α-Syn聚集体对线粒体膜电位的影响:在蛋白浓度为8.0μM时,PD组和MSA组细胞内Mito-Tracker染色荧光值均显著低于PBS和HC组,其差异具有统计学意义(P<0.05),与PD组相比,MSA组细胞内Mito-Tracker染色荧光值下降更明显,其差异具有统计学意义(P<0.05),PBS与HC组之间差异无统计学意义。结论:PD患者血浆和MSA患者血浆振荡孵育形成的α-Syn聚集体对细胞膜结构的破坏能力大于正常人群血浆,尤以MSA患者血浆振荡孵育的α-Syn聚集体更为明显。