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单胺氧化酶(Monoamine oxidase, MAO)是一种存在于细胞线粒体外膜的黄素蛋白酶,可分为 MAO-A和 MAO-B两种亚型。其生理作用主要是催化内源性和外源性单胺递质的脱氢氧化,与去甲肾上腺素(Norepinephrine, NE)、5-羟色胺(5-Hydroxytryptamine,5-HT)和多巴胺(Dopamine,DA)的含量紧密相关。当MAO活性异常升高时可使单胺类递质紊乱,导致神经系统类疾病,如抑郁症(Depression, DEP)、帕金森病(Parkinsons disease, PD)和阿尔茨海默病(Alzheimers disease, AD)等。在临床上,已用MAO抑制剂(Monoamine oxidase inhibitor, MAOI)抑制异常升高的 MAO活性,其中 MAO-A抑制剂(Monoamine oxidase-A inhibitor, MAO-AI)主要用于治疗抑郁症;MAO-B抑制剂(Monoamine oxidase-B inhibitor, MAO-BI)主要用于治疗PD和AD。在MAO-B抑制剂中,雷沙吉兰可选择性抑制MAO-B,减少 DA代谢,延长 DA的作用时间,改善帕金森行为能力,并具有神经元保护作用和延缓病程的发展,但是雷沙吉兰仍然伴有体位性低血压、头痛、心动过速以及呕吐等严重的不良反应。为此,设计筛选高效低毒的MAO-B抑制剂,对于缓解PD病情,改善PD患者身体健康及生活质量仍然是目前的研究热点之一。本课题拟建立一种快速、灵敏的MAO活性测定方法,用于MAO抑制剂的高通量筛选,并初步研究新设计合成的 MAO抑制剂(PPA14-R、PPA14-S和 PPA14)对MAO活性的作用以及在PD模型小鼠作用中的构效关系,其主要工作和结果如下: 1.成功建立了一种简单、快速、灵敏和环保的DNPH分光光度法。该方法以苄胺和5-HT分别作为MAO-B和MAO-A的底物,以2,4-二硝基苯肼(2,4-dinitrophenylhydrazine, DNPH)为衍生试剂,经实验确定其最佳条件为:在磷酸钾缓冲液(25 mmol/L, pH7.60)条件下,于37 ℃,酶预孵育20 min,按苄胺(0.016 mol/L)或5-HT(0.02 mol/L)与MAO混悬液(4.69μg/μL)体积比(1:1)加200μL,催化反应60 min后加400μL DNPH,衍生化反应40 min后2 mLNaOH,5 min后分别于465 nm和425 nm波长处测定MAO-B和MAO-A的活性。 2.采用DNPH分光光度方法,测得雷沙吉兰对SD大鼠脑MAO-B和MAO-A活性抑制作用的IC50值分别为8.00×10-9 mol/L和2.59×10-7 mol/L,与文献报道[1]IC50值(MAO-B:4.43±0.92×10-9 mol/L;MAO-A:4.12±1.23×10-7 mol/L)具有相同数量级,这表明该方法具有较好的可靠性。 3.在体外实验中,以雷沙吉兰作对照,新设计合成的 MAO抑制剂(PPA14-R、PPA14-S和PPA14)对MAO-B具有很好的抑制作用和选择性,其中PPA14-R对MAO-B的抑制作用最强,这些化合物与雷沙吉兰的作用相似。 4.在以MPTP诱导PD亚急性模型小鼠中,以雷沙吉兰作对照,新设计合成的MAO抑制剂(PPA14-R、PPA14-S和PPA14)连续治疗14天,结果表明PPA14-R、PPA14-S和PPA14与雷沙吉兰的作用相似,均选择性抑制肝MAO-B,可缓解PD小鼠的行为障碍并具有一定的神经元保护作用,其中PPA14-R对脑MAO-B和MAO-A的抑制作用、行为改善能力和神经元保护作用较其他化合物强,且略强于雷沙吉兰。 综上所述,构建的DNPH分光光度法,具有简单、快速、灵敏和环保的特点,并能较好用于体内外MAO活性的研究,其实验结果表明新设计合成的MAO抑制剂(PPA14-R、PPA14-S和PPA14)与雷沙吉兰相似,均对MAO-B具有较好的选择性,可改善PD模型小鼠的行为障碍,且具有一定的神经元保护作用,其中PPA14-R的作用最强,且略强于雷沙吉兰,这表明该MAO抑制剂有进一步研究的价值。