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研究背景:
ADAM10是APP降解代谢过程中的关键酶,能减少Aβ产生,对AD具有保护作用。我们前期的研究通过中药单体高通量筛选发现,中药单体Sulfuretin能够增强ADAM10启动子下游荧光素酶的活性。并且Sulfuretin具有抗氧化和抗炎作用,可能通过多个途径影响APP的代谢过程。
研究目的:
探究Sulfuretin在APP降解代谢过程中的多功能作用
研究方法:
通过westernblot和免疫荧光技术检测Sulfuretin对ADAM10蛋白表达的影响;Q-PCR检测Sulfuretin对ADAM10-mRNA转录的影响;使用转录和翻译抑制剂验证Sulfuretin对ADAM10的调控阶段;利用重组启动子片段荧光素酶报告基因寻找Sulfuretin作用在ADAM10启动子上的具体序列;应用RNAi研究Sulfuretin作用在ADAM10启动子上具体的转录因子;在PI3K,ERK,mTOR和PPAR-α抑制剂的作用下,研究Sulfuretin对ADAM10调控的信号通路;通过westernblot,Q-PCR检测Sulfuretin对BACE1和APP蛋白表达和mRNA水平的影响;在转录抑制剂,翻译抑制剂,蛋白酶体抑制剂和溶酶体抑制剂作用下,探究Sulfuretin对BACE1和APP具体的调控机制,运用酶联免疫吸附试验检测Sulfuretin对Aβ1-40和Aβ1-42的影响。
研究结果:
(1)Sulfuretin能通过促进ADAM10转录,增加未成熟体ADAM10的蛋白表达,但不影响ADAM10成熟体蛋白。
(2)Sulfuretin主要作用于ADAM10启动子-444—-300核酸区域,然后分别沉默ADAM10启动子-444—-300上转录因子SP1,USF1和RXR,结果发现沉默转录因子RXR可以消除Sulfuretin对ADAM10蛋白的增强作用,表明转录因子RXR参与Sulfuretin对ADAM10的调控;通过各种信号通路抑制剂对Sulfuretin促进ADAM10蛋白表达的影响,结果发现PPAR-α抑制剂GW6417能够减缓Sulfuretin对ADAM10的增强作用,表明PPAR-α参与Sulfuretin对ADAM10的调控,综上,RXR/PPAR-α参与Sulfuretin对ADAM10的转录调控。
(3)Sulfuretin可以降低BACE1的蛋白翻译水平,并且能够轻微减少β-CTF水平,同时不改变α-CTF水平。
(4)Sulfuretin并不影响Aβ1-40水平,但能轻微增加Aβ1-42水平。
(4)Sulfuretin能通过抑制溶酶体的降解显著增加APP蛋白表达水平,这可能也是Aβ1-42升高的原因。
研究结论:
(1 )Sulfuretin可以促进ADAM10的转录,此种作用主要通过RXR/PPAR-α参与调控,不改变ADAM10成熟体蛋白。而Sulfuretin不改变α-CTF水平,因此,Sulfuretin尽管促进ADAM10转录,但由于某种未知机制导致具有功能的成熟体没有发生改变,因此这种作用是无效的。尽管无效,由于PPAR-α/RXR机制的参与,PPAR与RXR转录因子在其它疾病中如脂质代谢等具有重要作用,提示Sulfuretin在肥胖相关疾病中的潜在价值。(2)Sulfuretin可以抑制BACE1的翻译,并且能够抑制溶酶体的降解显著增强APP的蛋白表达,最终导致Aβ42轻微的上升。此外Sulfuretin与溶酶体抑制剂氯喹的相似作用为将来研究与APP降解代谢过程相关的溶酶体功能提供实验工具。
ADAM10是APP降解代谢过程中的关键酶,能减少Aβ产生,对AD具有保护作用。我们前期的研究通过中药单体高通量筛选发现,中药单体Sulfuretin能够增强ADAM10启动子下游荧光素酶的活性。并且Sulfuretin具有抗氧化和抗炎作用,可能通过多个途径影响APP的代谢过程。
研究目的:
探究Sulfuretin在APP降解代谢过程中的多功能作用
研究方法:
通过westernblot和免疫荧光技术检测Sulfuretin对ADAM10蛋白表达的影响;Q-PCR检测Sulfuretin对ADAM10-mRNA转录的影响;使用转录和翻译抑制剂验证Sulfuretin对ADAM10的调控阶段;利用重组启动子片段荧光素酶报告基因寻找Sulfuretin作用在ADAM10启动子上的具体序列;应用RNAi研究Sulfuretin作用在ADAM10启动子上具体的转录因子;在PI3K,ERK,mTOR和PPAR-α抑制剂的作用下,研究Sulfuretin对ADAM10调控的信号通路;通过westernblot,Q-PCR检测Sulfuretin对BACE1和APP蛋白表达和mRNA水平的影响;在转录抑制剂,翻译抑制剂,蛋白酶体抑制剂和溶酶体抑制剂作用下,探究Sulfuretin对BACE1和APP具体的调控机制,运用酶联免疫吸附试验检测Sulfuretin对Aβ1-40和Aβ1-42的影响。
研究结果:
(1)Sulfuretin能通过促进ADAM10转录,增加未成熟体ADAM10的蛋白表达,但不影响ADAM10成熟体蛋白。
(2)Sulfuretin主要作用于ADAM10启动子-444—-300核酸区域,然后分别沉默ADAM10启动子-444—-300上转录因子SP1,USF1和RXR,结果发现沉默转录因子RXR可以消除Sulfuretin对ADAM10蛋白的增强作用,表明转录因子RXR参与Sulfuretin对ADAM10的调控;通过各种信号通路抑制剂对Sulfuretin促进ADAM10蛋白表达的影响,结果发现PPAR-α抑制剂GW6417能够减缓Sulfuretin对ADAM10的增强作用,表明PPAR-α参与Sulfuretin对ADAM10的调控,综上,RXR/PPAR-α参与Sulfuretin对ADAM10的转录调控。
(3)Sulfuretin可以降低BACE1的蛋白翻译水平,并且能够轻微减少β-CTF水平,同时不改变α-CTF水平。
(4)Sulfuretin并不影响Aβ1-40水平,但能轻微增加Aβ1-42水平。
(4)Sulfuretin能通过抑制溶酶体的降解显著增加APP蛋白表达水平,这可能也是Aβ1-42升高的原因。
研究结论:
(1 )Sulfuretin可以促进ADAM10的转录,此种作用主要通过RXR/PPAR-α参与调控,不改变ADAM10成熟体蛋白。而Sulfuretin不改变α-CTF水平,因此,Sulfuretin尽管促进ADAM10转录,但由于某种未知机制导致具有功能的成熟体没有发生改变,因此这种作用是无效的。尽管无效,由于PPAR-α/RXR机制的参与,PPAR与RXR转录因子在其它疾病中如脂质代谢等具有重要作用,提示Sulfuretin在肥胖相关疾病中的潜在价值。(2)Sulfuretin可以抑制BACE1的翻译,并且能够抑制溶酶体的降解显著增强APP的蛋白表达,最终导致Aβ42轻微的上升。此外Sulfuretin与溶酶体抑制剂氯喹的相似作用为将来研究与APP降解代谢过程相关的溶酶体功能提供实验工具。