微重力加速α-突觸核蛋白聚集并在體外帕金森病模型中誘導氧化應激
瀏覽次數:139 發布日期:2025-4-1
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模擬微重力(simulated microgravity, s-μg)確實能夠加速α-突觸核蛋白(alpha-synuclein, α-syn)的聚集,并誘導氧化應激,這一現象在體外帕金森病(Parkinson's disease, PD)模型中得到了驗證。研究發現,s-μg環境下,α-syn的單體和聚集態水平均顯著增加,同時伴隨氧化應激標志物丙二醛(MDA)水平的升高,表明脂質過氧化程度加劇 。此外,α-syn的聚集傾向從單體形式向更復雜的聚集體形式轉變,這可能進一步加劇神經元損傷 。
北京基爾比生物科技有限公司 研制的微重力clinostat:
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- 旋轉提供微重力環境模擬(10-3G),同時提供超重力環境的模擬(2G,2.5G或3G)
- 可提供模擬環境下的重力監測,X 軸、Y 軸、Z 軸三維空間重力監測并顯示實時重力數值,讓研究人員實時采集了解模擬環境重力的精確變化。
- 攝像頭監控設備運行狀態,具有可以快速啟動及程序預約功能
氧化應激在PD的病理機制中扮演重要角色。α-syn寡聚體通過金屬離子依賴機制誘導ROS(活性氧物質)產生,從而引發細胞毒性。在模擬微重力條件下,細胞內抗氧化酶(如超氧化物歧化酶,SOD)的活性未能完全抵消ROS的增加,導致細胞內氧化應激水平顯著升高 。這種氧化應激不僅影響細胞代謝,還可能觸發凋亡途徑 。
研究還表明,模擬微重力對不同細胞系的影響存在差異。例如,在SH-SY5Y神經母細胞系中,雖然α-syn的聚集水平顯著增加,但其抗氧化能力似乎有所補償,因此細胞內總抗氧化能力(TAC)水平未顯著下降 。然而,在3K-SNCA細胞系中,盡管α-syn聚集水平同樣上升,但其抗氧化能力顯著下降,表明不同細胞系對氧化應激的適應性可能存在差異 。
值得注意的是,模擬微重力環境不僅加速了α-syn的聚集,還可能通過影響線粒體功能和溶酶體生理來加劇神經退行性變化 。例如,線粒體功能障礙是PD的重要特征之一,而模擬微重力條件下線粒體呼吸鏈復合物的活性可能受到影響,從而進一步加劇氧化應激 。
模擬微重力通過促進α-syn的聚集和誘導氧化應激,加速了帕金森病的病理進程。這一發現為理解PD的分子機制提供了新的視角,并為未來利用太空實驗模型研究神經退行性疾病提供了重要的基礎 。
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