[发明专利]一种热刺激诱导细胞自噬凋亡的方法及其应用

说明书

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种热刺激诱导细胞自噬凋亡的方法及其应用。本发明提供的方法，通过在体外培养细胞24h后，给与热刺激，体外模式热刺激程序为：42℃刺激0.6h，39℃刺激0.8h，43℃刺激0.5h，37℃刺激1h；体内模式热刺激程序为：38℃热刺激2h/天，持续7天或14天。该方法可以促进细胞自噬，明显促进阿尔兹海默症相关有害蛋白Aβ蛋白在小鼠脑部的积累，改善阿尔兹海默症小鼠旷场活动能力，并能在对正常细胞和机体无明显副作用的情况下发挥效果，为神经退行性疾病的治疗提供了新的方向。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种热刺激诱导细胞自噬凋亡的方法及其应用。

背景技术

阿尔兹海默症(AD)又叫老年性痴呆，一种最常见的神经退行性疾病，其特征是由于突触和轴突的退化导致记忆和认知功能的进行性丧失；影响全球约4500万人，并被列为全球第五大死因。细胞外淀粉样蛋白-β(Aβ)斑块和细胞内tau神经原纤维缠结(NFT)的沉积是阿尔兹海默症病患者大脑中的两个标志性病理变化。Aβ源自β-分泌酶和γ-分泌酶对淀粉样前体蛋白(APP)的连续裂解，Aβ的聚集形成对神经元有毒的寡聚体，大脑中Aβ的异常代谢在AD的发病机制中起核心作用。

不幸的是，目前AD无法治愈。现有的FDA批准治疗药物主要是缓解病症的，如胆碱酯酶抑制剂(如加兰他敏、多奈哌齐和卡巴拉汀)和NMDA拮抗剂(如美金刚)可改善记忆力和机敏性但，不会改变疾病的进展和预后。最近，研究的重点是针对AD的病理特征，如Aβ和p-tau，探索一些具有神经保护作用的天然产物的潜力。近年来研究表明，疾病修饰治疗可通过靶向Aβ通路改变AD的进展，许多药物已进入临床试验，如AN-1792、solanezumab、bapineuzumab、semagacestat、avagacestat和tarenflurbil，但这些药物都未能在最后的临床阶段证明其疗效。

此外，多项研究表明，改变饮食和运动等生活习惯可以在无需医疗干预的情况下改善大脑健康并减少AD，被认为是所有AD患者的一线干预措施。然而，并不是所有的人都能从锻炼中受益。例如，身体机能和运动机能随着年龄的增长和AD持续下降，这使得个人可能难以进行足够的锻炼以获得已知的益处。传导热疗法是阿尔兹海默症的治疗方式之一，其是以各种热源为介体，将热直接传导于人体以治疗疾病的方法称为传导热疗法。常用的传导热源有蜡、沙、泥、热空气、蒸汽、坎离砂、化学热袋等，一般取材方便、设备简单、容易操作、应用方便。各种传导热源作用于人体时共同的主要治疗作用是温热效应，能促进神经系统的修复再生，可改善老年性痴呆患者神经元丧失状况，从而起到改善其智力的作用。

中国专利申请CN111035499A公开了一种用于阿尔兹海默症的安全系数高的热疗装置，该用于阿尔兹海默症的安全系数高的热疗装置通过辅助机构可以提高热量传递至患者身上的可靠性，不仅如此，还通过调节机构实现了避免烫伤患者的功能，提高了安全性。以上公开研究和专利并未提到程序性热刺激对患者的治疗效果及其对神经退行性疾病患者有害蛋白的降解作用。

因此，仍然需要开发一种可以安全有效减少神经退行性疾病中Aβ蛋白聚集的方法，并能有效用于促进细胞凋亡的方法。

发明内容

为了解决上述技术难题，本发明创造性地提供了一种热刺激诱导细胞自噬凋亡的方法及其应用。本发明提供的程序性热刺激方法，可以有效激活细胞内自噬过程，进而降解阿尔兹海默症相关的Aβ蛋白，阻止它们的过度积累，进而恢复神经系统细胞功能，改善小鼠旷场活动能力。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种热刺激诱导细胞自噬凋亡的方法，所述热刺激过程包括体外模式热刺激和体内模式热刺激。

优选地，所述体外模式热刺激程序为将细胞体外培育24～48h，然后于42℃刺激0.6h，39℃刺激0.8h，43℃刺激0.5h，37℃刺激1h。

优选地，所述细胞为人神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y细胞。