随着世界社会老龄化进程的加剧,早老性痴呆(Alzheimers Disease)逐渐成为人们面临的严峻的社会及医学问题。其病理上特征：脑海马区细胞外出现由淀粉样蛋白β(Amyloid peptide β)组成的淀粉样斑块,细胞内则出现由Tau蛋白导致神经纤维缠结,伴有选择性的神经元的死亡。 AD的致病机理没有完全弄清楚。有越来越多的证据表明,氧化应激与AD以及Aβ神经毒性相关。早期的研究发现,AD发病早期,氧化应激水平是最高的,随着疾病的发展氧化应激水平逐渐下降。转基因小鼠模型中发现,在淀粉样斑块出现之前已经发生了脂质过氧化水平的升高。体外实验发现,细胞用处理后,Aβ能诱导细胞生成多种自由基。自由基的生成导致脂质过氧,蛋白质氧化,过氧化氢生成等氧化应激反应。 果蝇作为一种模式生物,广泛用于遗传学研究,如今人们开始应用果蝇来研究AD。Alice等运用果蝇UAS/GAL4系统将Aβ特异地在神经组织表达,用于研究Aβ对于整体动物的毒性效应。这个模型能够模拟寿命缩短以及年龄相关神经损害效应。 本科题利用以上转Aβ果蝇模型,发现转Aβ果蝇经过氧化诱导后,寿命和爬行能力与对照果蝇相比,出现明显改变。 运用二维电泳的方法,检测经过氧化诱导后转Aβ果蝇脑组织的差异表达蛋白。我们得到了5个差异表达蛋白,经过质谱分析。鉴定出3种蛋白分别是：硫氧还原蛋白过氧化物酶1(Prx1)(降低),CG6783-PB同工蛋白B(降低),磷酸甘油醛脱氢酶2(GAPDH2)(升高)。硫氧还原蛋白过氧化物酶是一种普遍存在的抗氧化蛋白,可以将羧基还原成羟基。因此转Aβ果蝇经氧化诱导后,此种硫氧还蛋白过氧化酶1降低,表明Aβ影响了果蝇的抗氧化系统。GAPDH2在NAD+存在的情况可逆催化甘油醛-3-磷酸到1,3-二磷酸甘油酸。在AD病人脑组织中能量代谢异常已有报道,因此氧化诱导后转Aβ果蝇GAPDH2含量增高,可能是代偿性反应。CG6783-PB同工蛋白B属于lipocalin家族成员。Lipocalin家族蛋白可以转运类固醇、后胆色素、维生素A、脂类等亲水性分子。该类蛋白与免疫反应、激素运输、前列腺素合成等功能相关。因此氧化诱导后转Aβ果蝇中此种Lipocalin表达的降低,可能与机体有关功能的改变有关。 果蝇羽化后十天左右,与对照果蝇相比,转Aβ果蝇爬行率没有明显改变。抗氧化指标中,SOD,GSH-PX活力都有所下降。转Aβ果蝇经过氧化诱导后,爬行率较大幅度降低,SOD、GSH-PX活力有较大幅度的下降,诱导型NOS活力升高,NO含量有较大幅度的升高。已知Aβ可以诱导ROS升高,从上述实验结果可以看出,氧化诱导反过来也可以促进Aβ毒性的增高。运用抗氧化剂VitE处理经过的转Aβ果蝇,果蝇的爬行能力、寿命都有改善,SOD、GSH-PX活力有所增高,诱导型NOS活力有所降低,NO含量也有所降低。这对于临床上用抗氧化剂来预防AD的具有指导性意义。将转Aβ果蝇和对照果蝇进行代谢组学分析后我们发现一组小分子可以代表Aβ引起的差异,这些分子中包括L-辛酰肉毒碱、癸酰肉毒碱、4a-甲基酵母甾醇、S-乙酰基二氢硫辛酰胺,分别代表Aβ导致的脂肪转运,胆固醇代谢,能量代谢方面的异常。 为以后的研究做好基础。 另外一方面的工作围绕冰冻造成DNA断裂这个题目展开。运用LM-PCR的方法,核DNA 18S区域的模板链的断裂可能按照核小体结构来断裂,并且该结构可能具有不对称性；18S核DNA 18S区域的编码链与mtDNACyb重链出现有大约23～25bp周期性规律的断裂。