《DNA聚合酶beta誘導帕金森病多巴胺能神經元損傷的機制研究》是依託武漢大學，由張振濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：DNA聚合酶beta誘導帕金森病多巴胺能神經元損傷的機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張振濤
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
新近研究提示神經元病理性DNA複製可能在帕金森病(PD)多巴胺能神經元變性死亡中起重要作用，但其機制尚未闡明。申請人前期研究發現多巴胺能神經元存在獨特的DNA複製機制：由DNA聚合酶β(Pol-β)介導病理性DNA複製，誘導神經元凋亡。但目前尚不明確多巴胺能神經元內為何由修復酶Pol-β介導DNA複製，也不清楚Pol-β介導的DNA複製如何誘導神經元凋亡。本課題擬建立PD動物模型和細胞模型，使用雷射捕獲顯微切割技術獲取動物模型單純的多巴胺能神經元，採用real-time PCR、Western blot、DNA/蛋白複合物免疫共沉澱、Inter-SSR-PCR、RNA干擾、基因轉染等技術，探討多巴胺能神經元內Pol-β介導病理性DNA複製，誘導神經元凋亡的機制，以期深化對PD發病機制的認識，進而為PD的防治探索新策略。
結題摘要
帕金森病（Parkinson’s diseaes, PD）特徵性的病理改變為中腦黑質多巴胺能神經元進行性變性死亡，但其分子機制尚不明確。本課題圍繞DNA聚合酶β （DNA polymerase-β, DNA pol-β）在PD多巴胺能神經元損傷中的作用，主要回答了以下幾個問題：（1）帕金森病發病過程中細胞周期調控和DNA pol-β表達如何？（2）PD發病過程中，為何本應執行DNA修復功能的DNA pol-β反而介導病理性DNA 複製？（3）DNA pol-β介導的病理性DNA 複製是如何誘導多巴胺能神經元凋亡的？（4）如何阻斷DNA pol-β的毒性作用，保護多巴胺能神經元？我們首先使用多巴胺能神經毒素魚藤酮、MPTP和MPP+等成功建立了PD細胞模型和動物模型，並在這些模型中觀察了細胞周期調控和DNA pol-β表達的變化，發現PD模型中細胞周期調控異常，出現G2/M期阻滯，同時DNA pol-β表達增高。DNA pol-β與增殖細胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen, PCNA）相結合，共同結合到DNA複製叉上，直接參與DNA複製，並促進P53表達，導致神經元損傷。DNA pol-β介導的神經元核內複製參與神經元損傷過程，抑制DNA pol-β可阻斷藥物誘導的神經元細胞周期調控異常和核內複製。我們的結果提示，在PD發病過程中多巴胺能神經元重啟細胞周期，激活DNA pol-β的表達，DNA pol-β與PCNA相結合，參與病理性DNA複製，導致基因組不穩定，p53活化，最終導致多巴胺能神經元損傷。本課題的結果系統闡述了DNA pol-β在PD 發病中的作用，並為使用DNA pol-β抑制劑治療PD提供了實驗基礎。
