《抗腫瘤藥物卡莫氟與ASAH1基因突變的共性神經毒性機制》是依託浙江大學，由周婕擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：抗腫瘤藥物卡莫氟與ASAH1基因突變的共性神經毒性機制
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：周婕
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
罕見常染色體隱性遺傳病脊髓性肌肉萎縮伴隨進行性肌陣攣性癲癇（SMA-PME）是由ASAH1基因的突變引起的。ASAH1基因編碼的酸性神經醯胺酶在細胞鞘磷脂代謝和細胞增殖中具有重要意義。而抗癌藥物卡莫氟同樣具有抑制酸性神經醯胺酶活性的作用，卡莫氟的神經副作用包括顫抖，四肢麻痹等與SMA-PME病患同樣的低端運動神經系統失調錶現。本研究將與卡莫氟共培養的神經細胞形態行為與在ASAH1基因沉默的成神經細胞瘤細胞中轉染帶有ASAH1突變的重組質粒後的細胞表型相對比，採用液相色譜-質譜聯用、螢光定量PCR、螢光標記酶反應底物等方法，研究抗癌藥物卡莫氟在神經細胞中對鞘磷脂代謝途徑（代謝中間產物的定量，代謝關鍵酶的表達）的改變與ASAH1基因突變型致酸性神經醯胺酶活性部分缺失細胞中的代謝是否一致，從而驗證酸性神經醯胺酶作為卡莫氟的神經毒性的作用靶點的假設，用以設計新一代神經毒性較小的抗癌藥物。
結題摘要
本項目通過研究對比酶抑制劑（抗癌藥物卡莫氟）與ASAH1基因沉默的神經細胞的形態活性和代謝途徑等，擬發現其共性神經毒性作用機制。首先建立了母神經細胞瘤細胞SH-SY5Y與酶抑制劑卡莫氟共培養模型，通過繪製對照組、卡莫氟低濃度和卡莫氟高濃度共培養的細胞生長曲線，觀察細胞形態，研究神經醯胺代謝途徑中12種關鍵代謝酶的應激表達變化以及酸性神經醯胺酶蛋白質生物合成量變化。結果發現卡莫氟能夠抑制神經細胞的生長，細胞失去貼壁特性呈懸浮狀態，酸性神經醯胺酶的生物合成隨著ASAH1基因表達的略微增高而增加。其次使用siRNA干擾技術將SH-SY5Y的ASAH1基因沉默，48小時後觀察到成功阻斷了神經醯胺酶的生物合成。細胞失去軸突和樹突分支，多數細胞呈現黑色凋亡小體。ASAH1基因在干擾的最初24小時內出現顯著性增高，但是48小時後已回落，而編碼神經醯胺合成酶基因CERS的表達持續降低，減少底物神經醯胺的合成。對比發現兩種研究模型均引起神經細胞的凋亡，細胞喪失神經細胞的軸突和樹突呈球狀，細胞失去貼壁生長特性，漂浮在培養基中。神經醯胺代謝通路中的主要代謝酶的表達情況對比發現，無論是酸性神經醯胺酶的生物合成阻斷或者酶活性受到抑制以後，ASAH1基因的表達都有應激性的上調。同時編碼鞘磷脂去酯化酶的基因SMPD1出現過量表達及激活，大量降解鞘磷脂（軸突樹突的主要組成生物大分子），造成神經醯胺的累積引起細胞凋亡。因此鞘磷脂酶的激活極可能是引起神經細胞凋亡的主要共性機制。
