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神经退行性疾病严重威胁着人类健康,其致病假说主要包括自由基损伤、神经炎症反应、蛋白异常聚集等。根据其致病假说,神经退行性疾病的治疗药物包括抗氧化剂、抗炎剂和抗蛋白聚集剂等,但尚无一种药物能逆转疾病的进程,因此,治疗药物有待更深层次的开发。近来,天然产物以其多靶点、不良反应少等优点,被应用于神经退行性疾病的治疗。同时,纳米材料具有良好的透过性、靶向性、控释性等特点,已被用于癌症和血管疾病等的临床治疗。本文将天然产物视黄酸(RA)和金纳米粒子(AuNPs)与神经退行性疾病细胞模型共培养,探究其对模型细胞的生物学效应,为疾病的预防和治疗提供新的思路,为药物的神经毒理提供依据。研究内容如下:(1)构建阿尔茨海默病(AD)细胞模型、帕金森病(PD)细胞模型、氧化损伤细胞模型、青光眼细胞模型和兴奋性毒性细胞模型,将RA和AuNPs分别与细胞共培养。CCK-8细胞活性检测结果表明,浓度低于10μM的RA无毒性,能加速β-淀粉样蛋白(Aβ)诱导的SH-SY5Y细胞凋亡,能降低1-甲基-4-苯基吡啶离子(MPP+)诱导SH-SY5Y细胞的损伤,但对氧化损伤和兴奋性毒性损伤模型无作用。浓度低于100 mg·L-1的AuNPs无毒性,能极显著地协同硝普钠(SNP)损伤RGC-5细胞,能显著升高AD和PD模型细胞的活性,但对氧化损伤和兴奋性毒性损伤模型无明显作用。(2)探究RA协同Aβ40损伤SH-SY5Y细胞的机制。荧光动力学实验、原子力显微镜(AFM)形貌测试、动态光散射粒径测试和蛋白二级结构测试结果表明,RA能显著抑制Aβ40纤维化,并影响Aβ40构象转变。荧光探针结果显示RA能显著诱导阿尔茨海默病模型细胞产生活性氧(ROS)和一氧化氮(NO)。实验表明RA抑制Aβ40单体纤维化,使高毒性的Aβ寡聚体和原纤维含量升高,致使胞内ROS和NO含量升高,造成氧化损伤,最终加速细胞凋亡。(3)探究AuNPs协同SNP损伤RGC-5细胞的机制。CCK-8、线粒体膜电位和细胞凋亡检测结果表明,SNP和10 mg·L-1 AuNPs协同诱导细胞损伤的放大倍数为80倍。场发射环境扫描电镜和透射电子显微镜检测结果表明,AuNPs能改变细胞形貌,并在细胞内代谢产生直径在500 nm左右的球状物。荧光探针和蛋白质印迹法实验结果显示,AuNPs能使青光眼模型细胞中ROS、NO、p-TRKB和p-ERK的含量升高。上述实验结果表明,AuNPs能改变细胞形貌,导致细胞对低浓度的SNP耐受能力降低,并增加胞内ROS和NO的含量,破坏氧化-抗氧化系统平衡,诱导产生氧化损伤,同时MAPK信号通路也被激活,触发级联反应,最终导致细胞凋亡。