β淀粉样蛋白与Alzheimer's病(2)
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关键词：β淀粉样蛋白,氧化应激,Alzheimer’s病 2. Aβ与自由基生成 (1). Aβ与自由基 有关Aβ的毒性问题目前还在继续研究之中，近年来，一系列直接或间接的证据表明氧化应激是Aβ毒性作用的一个重要方面。 关于Aβ通过导致自由基的生成而发挥其神经毒性作用的假说源于在老年痴呆患者的脑中，富含老年斑的部位，如海马，表现出较高的蛋白质氧化，而老年斑较少的部位如小脑对蛋白质氧化有相对较高的抵抗能力[3]。同时，抗氧化剂可以减轻Aβ的毒性作用也提示了Aβ与氧化应激之间的某种联系。体外细胞培养证实，褪黑素及其衍生物以及维生素E均可以减轻Aβ(25-35)所导致的神经毒性作用，而褪黑素和维生素E早已被证实具有抗氧化剂的作用[4，5]，这就提示了氧化应激可能参与了Aβ的神经毒性过程。Hensley等1994年研究发现，Aβ在水溶液中可自发产生自由基，也提示自由基的产生是Aβ神经毒性作用的一个方面[6]。在体外实验中还证实，Aβ(25-35)和Aβ(1-40)可导致海马细胞蛋白质氧化增加[5，7]。1999年Yatin等首次报道Aβ(1-42)也可使体外培养的海马细胞蛋白质氧化升高，蛋白质羰基水平相对于对照组增高158%，而细胞成活率降低69.1%，证实了由此肽导致的氧化损伤。表达Aβ(1-42)C.elegans转基因细胞系可以检测到蛋白质羰基显著增加[8]。Aβ(25-35)还可导致培养的海马细胞中脂质过氧化产物4-羟基壬烯醛(4-hydroxynonenal,4-HNE)的水平升高5到10倍，与已知的脂质过氧化诱生剂FeSO4所导致的后果相当，甚至略高于后者，如果预先用抗氧化剂处理细胞，则可以避免Aβ的这一毒性作用[9] 。Aβ(25-35)注入大鼠的脑室中可导致动物脑内发生氧化应激和神经退行性变[10]。 (2).自由基产生机制 既然有诸多证据表明Aβ的毒性与氧化应激有关，那么Aβ如何导致自由基形成呢？目前有许多假说，其中最具有争议性的问题是自由基的生成是由Aβ本身导致的，还是与金属离子的作用有关。 一些学者认为活性氧的形成单纯依赖于金属离子和羟胺衍生物，它们作为污染剂存在于用于测定自由基生成的缓冲液﹑自旋捕获剂和肽类试剂中,Aβ通过增强由金属催化的氧化作用来导致自由基的生成[11]。而Hensley等则认为Aβ本身即有产生自由基的功能，他们在实验中,用螯合剂EDTA等处理实验用的试剂以去除金属离子的影响，结果并未能阻止自由基的产生[6]。而且Yatin等在海马细胞培养液中加入合成的Aβ(1-42)后，用电子顺磁共振分光镜(EPR)可以检测到自由基的生成，而加入Aβ(1-42)Met35Nle和具有相反序列的Aβ(42-1)均未能检测到自旋捕获信号。与此类似，在表达Aβ(1-42)的转基因细胞系中可检测到较高的蛋白质过氧化水平，而转基因细胞系表达35位蛋氨酸被半胱氨酸取代的Aβ(1-42)，则未能检测到蛋白质羰基的形成[8]。因此似可得出结论，Aβ产生自由基的功能并不能归功于金属离子的污染，而是与其本身的氨基酸组成和结构密切相关。但是上述结果也可解释为具有相反序列的和缺乏蛋氨酸残基的Aβ的结构不适于与金属离子结合，因此不能表现出金属离子催化的产生自由基的功能。在研究过程中，35位的蛋氨酸残基在Aβ导致自由基生成及发挥其毒性作用的过程中显示了至关重要的作用。其机制考虑为蛋白质中特定的蛋氨酸残基的氧化可能与自由基的生成有关，或者蛋氨酸残基的氧化可导致有利于自由基生成的蛋白质构象的形成，比如β片层等等[12]。 有关Aβ导致氧化应激的机制还有，使细胞内钙离子水平的升高,从而导致钙离子稳态失调[13]，或者通过结合晚期终末糖化产物受体(receptor for advanced glycation end products,RAGE)[14]等等。, 百拇医药