阿爾茨海默病(Alzheimer’sdisease,AD)又稱遺忘型癡呆癥,是一種神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,嚴(yán)重影響患 者的認(rèn)知、記憶以及社會生活能力 .AD的發(fā)病機(jī)制一直是研究者密切關(guān)注的問題,其中主要涉及膽堿能 功能障礙、Aβ淀粉樣蛋 白、氧化應(yīng)激及自由基損傷等 .目 前 臨 床 治 療 AD 主 要 采 用 以 乙 酰 膽 堿 酯 酶 (AChE)為藥物靶點(diǎn)的乙酰膽堿酯酶抑制劑(AChEls);另有研究指出,氧化應(yīng)激可能會增加自由基的水平, 從而導(dǎo)致 Aβ淀粉樣蛋白升高,因此清除細(xì)胞內(nèi)過剩的自由基或成為治療 AD的新方向.
在日照海域采集野生牡蠣,通過分離純化得到共生細(xì)菌.
(g/100mL).LB液體培養(yǎng)基:胰蛋白胨1g,酵母浸粉0.5g,過濾滅菌海水100mL,PH 自 然;LB固體培養(yǎng)基:LB液體培養(yǎng)基 +1.6 % 瓊脂粉.
恒溫振蕩培養(yǎng)箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司),恒溫生化培養(yǎng)箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司),PCR儀(美國BIO-RAD),多功能檢測儀(美國Biotek公司),旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮儀器有限 公司);細(xì)菌基因組 DNA 提取試劑盒、PCR擴(kuò)增等試劑均購自天根生化科技有限公司,碘代硫代乙酰膽堿(ATCI)、乙酰膽堿酯酶(AChE)及 DTNB,1,1- 二苯基 -2- 三硝基苯肼(1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH) 等試劑均購自上海源葉生物科技有限公司.
將新鮮野生牡蠣于75% 酒精中浸泡30-60s,無菌海水潤洗3次,稱?。保?g牡蠣肉于100mL滅菌海水中浸泡,160r獉min-1 振蕩45min,勻漿,過濾得牡蠣菌懸液.無菌條件下從菌懸 液中吸?。保?mu;L至三角瓶中,滅菌海水補(bǔ)足至500mL,得到10-1 的菌液,然后梯度稀釋分別得到10-2、10-3、 10-4、10-5、10-6、10-7、10-8、10-9 菌液.吸?。保埃?mu;L上述各濃度菌液均勻涂布于LB固體培養(yǎng)基上,置于37℃ 恒溫培養(yǎng)箱中,定期觀察,分離純化得到單一菌落.
參照文獻(xiàn)提取已分離純化菌株的DNA,以27F/1492R為引物進(jìn)行PCR擴(kuò) 增,PCR反應(yīng)條件為:預(yù)變性95℃3min→ 變性95℃45s→ 退火55℃45s→ 延伸72℃50s→ 充分延伸 72℃10min→ 保存16℃2min→ 循環(huán)擴(kuò)增35次,?。?mu;LPCR產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳,其余送蘇州金 唯智生物科技有限公司測序.
將分離出的菌株接種至 LB液體培養(yǎng)基中,恒溫振蕩培養(yǎng) (36h,37 ℃,160r獉min-1).離心發(fā)酵液(6500r獉min-1,25min)取上清,2倍體積乙酸乙酯萃?。炒?,合并 乙酸乙酯層,濃縮得粗浸膏,將上述粗浸膏溶于 DMSO,配置成5mg·mL-1 溶液備用.
參照文獻(xiàn)采用改良 Ellman法測定其對 AChE 的抑制活性.磷酸緩沖溶液(0.1 mol獉L-1,PH=8.0),AChE(0.05U獉mL-1),DTNB(0.0667mol獉L-1),ATCI(0.1mmol獉L-1).取4支5 mLEP管,設(shè)置空白(A1)、標(biāo)準(zhǔn)(A2),樣品本底(A3),樣品(A4)組.分別加入磷酸緩沖溶液2950μL、2880 μL、2950μL和2880μL;A1 和A2 組中分別加入DMSO100μL;A3 和A4 組中加入100μL的待測樣品溶液; A2 和A4 組加入70μL的AChE溶液.充分混勻,冷藏20min后,分別加入100μL的DNTB和20μL的ATCI 溶液,得到最終的反應(yīng)體系.37 ℃ 水浴反應(yīng)25min后,加終止劑0.4% SDS(100μL).本實(shí)驗(yàn)以鹽酸他克林 (Cognex)作為陽性對照.在412nm 處測得 OD值,按公式計(jì)算出抑制率 抑制率(%)= (A2 -A1)- (A4 -A3) A2 -A1 ×100%.
參照文獻(xiàn)方法,采用DPPH自由基清除法測定牡蠣內(nèi)生細(xì)菌次級代謝產(chǎn)物的 抗 氧化活性.以75% 乙醇作為參比溶液調(diào)零,空白組(A0)中加入75% 乙醇100μL,DPPH 溶液(0.4mmol ·L-1)100μL;樣品組(Ai)中加入待測樣品2μL,75% 乙醇98μL,DPPH 溶液100μL;樣品本底組(A1)中 加入待測樣品2μL,75% 乙醇198μL,以抗壞血酸(Vc)為陽性對照.室溫暗置30min后,在最大波長為517 nm 測 OD值,按照公式計(jì)算清除率 清除率(%)= A0 - (Ai -A1) A0 ×100%.
菌株部分生理生化等特性參照《常見細(xì)菌系統(tǒng)鑒定手冊》 進(jìn)行.
通過對牡蠣共生細(xì)菌進(jìn)行分離純化、培養(yǎng),共得到并鑒定出牡蠣共生細(xì)菌62株.采用通用引物27F和 1492R進(jìn) 行 PCR 擴(kuò) 增,經(jīng) 瓊 脂 糖 凝 膠 電 泳,基 因 測 序 結(jié) 果 經(jīng) Blastn 比 對,結(jié) 果 表 明,HYML-1-6、 HYML-1-25、HYML-1-34 和 HYML-1-44 菌 株 為 孤 菌 屬;HYML-1-11、HYML-1-22、HYML-1-27、 HYML-1-37、HYML-1-38 和 HYML-1-40 菌 株 為 芽 孢 桿 菌 屬;HYML-1-4、HYML-1-12、HYML-1-19、 HYML-1-31菌株為運(yùn)動魯杰 氏 菌;HYML-1-15、HYML-1-16、HYML-1-46 菌 株 為 黃 桿 菌;HYML-1-14、 HYML-1-20、HYML-1-52菌株為交替單胞菌;HYML-1-47菌株為嗜熱脂肪芽孢桿菌;其余41株菌株為交 替假單胞菌屬,因此,假單胞菌屬為牡蠣共生細(xì)菌中優(yōu)勢菌屬.部分菌株16SrRNA 基因序列比對分析結(jié)果 如表1所示.
AChE活性篩選 對牡蠣內(nèi)生細(xì)菌的次級代謝產(chǎn)物進(jìn)行抑制 AChE活性篩選,結(jié)果如圖1所示,有13株細(xì)菌的次級代謝產(chǎn)物 粗提物(5μg·mL-1)對 AChE具有一定的抑制活性,分別為 HYML-1-3,HYML-1-6,HYML-1-9,HYML-1-10, HYML-1-11,HYML-1-12,HYML-1-18,HYML-1-24,HYML-1-26,HYML-1-27,HYML-1-39,HYML-1-47, HYML-1-62.其中,HYML-1-11和 HYML-1-62菌株次級代謝產(chǎn)物的活性較強(qiáng),抑制AChE活性IC50 分別為5.01和4.53μg·mL-1.
海洋資源因其特殊的環(huán)境,在長期的進(jìn)化過程中產(chǎn)生一系列獨(dú)特的次級代謝產(chǎn)物,這些次級代謝產(chǎn)物具有化學(xué)結(jié)構(gòu)新穎和生物活性多樣的特點(diǎn),因此海洋資源是產(chǎn)生新型生物活性物質(zhì)的寶庫 .研究表明,從 海綿、藻類和海鞘等分離出的海洋細(xì)菌S.tropica、S.arenicola、S.pacifica 等,其次級代謝具有抗癌、 抗菌、抗炎、抗瘧等作用,其中一些已應(yīng)用于臨床,如環(huán)孢菌素A、利福霉素、環(huán)馬林素D等 .此外,海洋微 生物中芽孢桿菌屬的成員其次生代謝產(chǎn)物表現(xiàn)出多種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和生物活性 .王鳳舞等從青島海域牡 蠣中分離得到8株內(nèi)生細(xì)菌,然而僅一株細(xì)菌的次級代謝產(chǎn)物具有乙酰膽堿脂酶抑制活性,本研究從日照海 域野生牡蠣中分離純化得到62株內(nèi)生細(xì)菌,對其進(jìn)行分子生物學(xué)鑒定,結(jié)果顯示,其中4株為孤菌屬,6株為 芽孢桿菌屬,4株為魯杰式菌屬,3株為黃桿菌屬,3株為交替單胞菌屬,1株為嗜熱脂肪芽孢桿菌,其余41株 為交替假單胞菌屬,因此,交替假單胞菌屬為牡蠣內(nèi)生細(xì)菌中優(yōu)勢菌屬.抑制 AChE 活性和抗氧化活性研究 結(jié)果表明,13株菌株具有一定的抑制 AChE活性;22株菌株顯示較強(qiáng)的DPPH 自由基的清除作用.此外還發(fā) 現(xiàn),具有 AChE抑制作用的13株菌株的次級代謝產(chǎn)物均顯示較強(qiáng)的抗氧化活性,揭示其次級代謝產(chǎn)物中含 有潛在的活性物質(zhì),有望為治療以膽堿能缺乏及自由基過剩為特征疾病的先導(dǎo)化合物的開發(fā)提供一定的理 論依據(jù)。