导师成果介绍|龟板提取物通过DNMT1核易位和SNCA甲基化对帕金森病模型中多巴胺能神经元的保护作用
摘要：李彩霞副教授在BIOMED PHARMACOTHER上发表PTE对PD模型保护作用成果。
2021年9月1日，我院李彩霞老师在影响因子6.529分的杂志BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY以通讯作者身份，广州中医药大学基础医学院为第一完成单位，发表题为“Protective effect of plastrum testudinis extract on dopaminergic neurons in a Parkinson's disease model through DNMT1 nuclear translocation and SNCA's methylation”的文章。该论文揭示了龟板提取物通过DNMT1核易位和SNCA甲基化对帕金森病模型中多巴胺能神经元的保护作用。
一、个人简介：
李彩霞，医学博士，副教授，硕士研究生导师，共培养5名硕士研究生，现任中西医结合基础研究中心副主任，研究方向为中西医结合防治重大神经疾病，以干细胞替代结合中医药防治神经退行性病变为研究重点，先后承担了广东省中医药管理局1项，广东省自然科学基金博士启动项目1项，国家自然科学基金青年项目1项，广东省科技计划项目1项，广东省卫生技术厅项目1项，参与多项国家级和省级科技项目，工作以来以通讯或者第一作者发表论文10余篇。
二、成果简介：
帕金森病(Parkinson’s Disease, PD)作为一种高发的神经退行性疾病，其发病率往往随着年龄增长而增加。当前，关于PD的病因仍未被完全阐明，但许多研究均指向了α-突触核蛋白（α-synuclein, α-Syn）可在多巴胺能神经元内发生异常聚集与堆积，并最终导致多巴胺能神经元功能障碍，使其无法正常合成及分泌多巴胺。此外，也有研究者发现，在神经元中异常积累的α-Syn可以通过扣留DNA甲基转移酶1（DNMT1），使α-Syn 的基因Snca内含子1区甲基化水平下降，进而引起α-Syn累积的恶性循环。
本课题组前期研究表明，龟板提取物（PTE）及其生物活性成分十八酸乙酯（PubChem CID:8122）与酪氨酸羟化酶（TH）活性相关，后者是多巴胺能神经元的重要生物学标记。这表明PTE及其小分子活性成分十八酸乙酯可能与多巴胺能神经元功能密切相关，具有作为PD治疗药物的开发潜力。
本研究中，我们使用PTE处理6-羟基多巴胺（6-OHDA）诱导的模型大鼠和PC12细胞，并通过免疫印迹、亚硫酸氢盐测序PCR（BSP）、实时PCR、免疫荧光和siRNA转染等实验，研究PTE及其小分子活性成分十八酸乙酯的作用机制。在体实验结果表明，PTE可显著上调大鼠PD模型的中脑黑质和纹状体区域TH表达，同时下调α-syn表达，显著改善大鼠行为学。为进一步研究PTE的作用机制，我们检测了DNMT1的表达及定位，发现在PD模型中，DNMT1与α-Syn 在神经元细胞质中集聚，而使用PTE后DNMT1发生了胞内转位。为了阐明PTE的作用机制，我们建立了6OHDA诱导的PC12细胞模型，并使用PTE及其活性单体十八酸乙酯对此模型进行干预。结果表明，PTE及十八酸乙酯均可显著恢复TH的表达，并降低细胞质中的α-syn与DNMT1，使DNMT1转运至核内发挥作用，与体内结果一致。随后，我们通过BSP实验，证明PTE和十八酸乙酯均能有效上调了细胞模型中Snca内含子1区域的甲基化水平。最后，结果表明PTE对多巴胺能神经元存在保护作用，而十八酸乙酯的作用则是通过破坏DNMT1与α-syn的异常聚集，释放胞质中的DNMT1，介导上调Snca内含子1区CpG岛甲基化水平，并降低α-syn的表达，最终使神经元的功能恢复。
原文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34153844/
三、杂志介绍：
BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY,IF2021=6.529,JCR: Q1.
四、主持/参与项目：
1、广东省医学科学技术研究基金项目，B2020002，DNA去甲基化酶TET1 促神经干细胞向多巴胺神经元分化的机制研究，2020/07-2022/06，在研，主持。
2、广东省省级科技计划项目，2016A020226017，中医补肾法治疗帕金森病的干细胞生物学基础，2016/06-2021/06，30万元，结题中，主持。
3、国家自然科学基金面上项目，81303116，益肾Ⅰ号靶向Notch信号促帕金森病NSCs向多巴胺神经元分化，2014/01-2016/12，23万元，已结题，主持。
4、广东省自然科学基金，S2011040004778，龟板通过Notch信号通路促进神经向神经元分化，2011/10-2013/10，3万元，已结题，主持。
五、近三年论文：
(1) Ye S, Zhong J, Huang J, Chen L, Yi L, Li X, Lv J, Miao J, Li H, Chen D, Li C. Protective effect of plastrum testudinis extract on dopaminergic neurons in a Parkinson's disease model through DNMT1 nuclear translocation and SNCA's methylation. Biomed Pharmacother. 2021 Sep;141:111832. doi: 10.1016/j.biopha.2021.111832. Epub 2021 Jun 18. PMID: 34153844.
(2) 钟珺,叶森,黄家佩,陈东风,李彩霞.十八酸乙酯调控Tet酶促神经干细胞定向分化[J].时珍国医国药,2021,(01):13-17.
(3) Ye S, Zhong J, Huang J, Zhang S, Li H, Chen D, Li C. (+)4-Cholesten-3-one promotes differentiation of neural stem cells into dopaminergic neurons through TET1 and FoxA2. Neurosci Lett. 2020 Sep 14;735:135239. doi: 10.1016/j.neulet.2020.135239. Epub 2020 Jul 7. PMID: 32650052.
(4) Zhong J, Ye S, Zhou X, Huang J, Li X, Zhang S, Zhou J, Chen D, Li C. Plastrum Testudinis Extracts Promote NSC Differentiation into Dopaminergic Neuron by Regulating the Interaction of TET1 and FoxA2. Evid Based Complement Alternat Med. 2020 Apr 20;2020:9104135. doi: 10.1155/2020/9104135. PMID: 32382312; PMCID: PMC7189310.
文/黄家佩、图/李彩霞
基础医学院
2021年11月11日
