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中国人民大学化学系在脑神经电化学分析领域取得新进展
2021-11-11 09:10:15
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来源:理学院
编辑:石 璐

中国人民大学化学系日前在脑神经电化学分析领域取得新进展。α-突触核蛋白(α-Syn)是一种丰富的突触核蛋白亚型,位于神经元的突触前末端,参与神经传递的多个过程。α-Syn的错误折叠和聚集与多种神经退行性疾病有关,如帕金森病(PD)、阿尔茨海默病(AD)、路易体痴呆和多系统萎缩。越来越多的研究表明,寡聚体导致氧化应激和炎症反应水平升高,具有更高的细胞毒性。因此,如何检测寡聚体,并保护α-Syn单体不聚集成寡聚体将是早期治疗和预防AD和PD等神经退行性疾病的有效方法。中国人民大学化学系张美宁教授团队利用单实体电化学测量法,首次在单颗粒和单细胞水平上揭示了维生素D(VD)的神经保护机制。

研究发现VD可以减少大尺寸寡聚体的数量,减轻α-Syn聚集,实时监测了蛋白质聚集体的存在形式,这是传统分析方法很难观察到的。VD的神经保护作用也通过电化学监测神经递质的释放在囊泡释放上得到证实。该研究工作为神经退行性疾病提供了新的治疗和预防策略。此外,该研究策略还为寡聚体动力学的个体化分析、神经保护效应的评估以及针对与蛋白质聚集相关的脑部疾病的候选药物的低成本的筛选提供了强有力的工具。

(α-Syn单体和聚集体的相关表征及电化学碰撞检测)

(电化学碰撞法检测VD抑制α-Syn的聚集及分子对接模拟)

(VD抑制α-Syn聚集和调节胞吐的神经保护机制)

相关研究工作以“Vitamin D Inhibits the Early Aggregation of α-Synuclein and Modulates Exocytosis Revealed by Electrochemical Measurements”为题发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。该论文第一作者是中国人民大学化学系博士张悦,中国人民大学化学系教授张美宁为通讯作者。该项研究工作得到了国家自然科学基金委、中国人民大学大力支持。

中国人民大学化学系张美宁教授课题组,长期致力于脑神经科学的化学分子机制的前沿领域研究,在活体、单细胞、单颗粒多层次开展了电化学分析新原理和新方法的研究,进行了系统而深入的探索,并取得了一系列创新性的成果,在国际权威期刊Acc. Chem. Res.、Angew. Chem. Int. Ed.和Anal. Chem.等发表论文60余篇。

(责任编辑:陈蓦然)