真菌基因组学与生物学
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灵芝调节阿尔茨海默病模型动物神经元扭曲的细胞骨架蛋白质组学和蛋白质-蛋白质相互作用

穆罕默德·阿齐祖尔·拉赫曼、沙赫达特·侯赛因、努尔利达·阿卜杜拉、诺哈尼扎·阿米努丁

背景：阿尔茨海默病（AD）是影响记忆、学习和行为的主要神经退行性疾病。涉及神经元结构和功能的蛋白质表达的改变是 AD 发病机制的最新观察结果。改变蛋白质表达的调节在 AD 治疗中似乎很有前景。在本实验中，通过药用蘑菇灵芝（GL）对AD模型大鼠神经元细胞骨架结构和功能相关蛋白表达模式的影响来评估药用蘑菇灵芝（GL）的AD改善作用。

方法： Wistar雄性大鼠（120±5gm）分为三组：对照大鼠（CR）、阿尔茨海默病模型大鼠（ADMR）和灵芝组热水提取物 (GHWE) 喂养 ADMR，每组包含 15 只大鼠。通过将Aβ1-42（ab120959，abcam，美国）注入脑室制备AD模型大鼠。使用均质器（Polytron PT 1200，Kinematica）将海马体（50 mg）与裂解缓冲液（1 ml）均质化后，从脑样本中提取蛋白质。通过 SDS-PAGE 进行蛋白质分离，并通过 LC 芯片 MS/MS Q-TOF 进行蛋白质定量，以进行无标记相对定量。为了进行统计分析，将数据导出到 Mass Profiler Professional (MPP) 软件并进行方差分析 (P<0.05)，以克服与多次测试分析相关的错误发现的并发症。使用 STRING（相互作用基因/蛋白质检索搜索工具）数据库（10.0 版；http://string-db.org/）识别蛋白质的功能相互作用网络。为了进一步识别过度表达的通路和生物学功能，使用了 Ingenuity Pathway Analysis (IPA)，构建版本：389077M，内容版本：27821452，（发布日期：2016-06-14）（https://www.ingenuity. com/wp-content/themes/ingenuity-qiagen）。上传显着表达（P<0.05）且 log FC（倍数变化）为 1.5 及更高的蛋白质数据集（ADMR 与 CR、ADMR 与 GHWE 饲喂 ADMR 以及 CR 与 GHWE 饲喂 ADMR）。内容版本：27821452，（发布日期：2016-06-14）使用（https://www.ingenuity.com/wp-content/themes/ingenuity-qiagen）。上传显着表达（P<0.05）且 log FC（倍数变化）为 1.5 或更高的蛋白质数据集（ADMR 与 CR、ADMR 与 GHWE 饲喂 ADMR 以及 CR 与 GHWE 饲喂 ADMR）。内容版本：27821452，（发布日期：2016-06-14）使用（https://www.ingenuity.com/wp-content/themes/ingenuity-qiagen）。上传显着表达（P<0.05）且 log FC（倍数变化）为 1.5 或更高的蛋白质数据集（ADMR 与 CR、ADMR 与 GHWE 饲喂 ADMR 以及 CR 与 GHWE 饲喂 ADMR）。

结果：在本研究中鉴定的 2,212 个蛋白质中，发现 819 个蛋白质存在差异表达。在差异表达的蛋白中，9种蛋白与神经元细胞骨架结构和功能调节相关，如微管蛋白、β-肌动蛋白、二氢嘧啶酶相关蛋白2（DRP-2）、角蛋白、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、Rho A蛋白、septin、cofilin、凝溶胶蛋白和动力。AD 大鼠表现出与神经元结构和功能相关的蛋白质表达的改变。灵芝热水处理改善了这些蛋白质的表达改变。

结论：海马蛋白表达的改变是 AD 的一个标志。改善 AD 的神经蛋白质组学调控方法似乎很有希望。将灵芝纳入基于蛋白质组学的 AD 疗法中，调节涉及神经元结构和功能的蛋白质似乎是合适的。因此，灵芝可以被认为是AD治疗剂物种。