题目：牛血清白蛋白淀粉样纤维化及其细胞毒性

蛋白质和多肽都能形成富含β折叠且对生物系统有毒性作用的淀粉样纤维。许多研究报道指出淀粉样纤维是蛋白质的一种共同属性。迄今为止，30多种蛋白被证明其所形成的淀粉样纤维与人类疾病有关，如Aβ肽、软蛋白、溶菌酶、胰岛素和α和突出蛋白。蛋白质和多肽的淀粉样变性会导致器官的损伤和功能的丧失，最终引发疾病，如：Ⅱ型糖尿病、阿尔兹海默症、帕金森症、溶血相关的淀粉样沉积和一系列的系统淀粉样变性病。通常情况下，淀粉样纤维在靶细胞的附近沉积，在细胞膜上聚集，引起细胞的连锁反应而导致细胞的死亡。
淀粉样物质的形成是一个复杂的过程，形成过程中会形成一系列不同大小、不同形态的异质性的中间物质，包括：寡聚体、原纤维和成熟的纤维。尽管有些研究报道，未成熟的单体、非纤维物质或者不规则的聚集体和成熟的纤维也具有细胞毒性，但是，寡具体和原纤维被证明是淀粉样纤维导致细胞毒性的主要物质。然而，淀粉样变性病的毒性作用的确切机制仍然是个谜。阐明淀粉样纤维的毒性机制对于研制用于治疗淀粉样疾病的药物显得异常重要。
在本研究中，选用了一种非致病蛋白—牛血清白蛋白（BSA）作为研究对象，用以探索纤维化的条件和高分子量蛋白的纤维毒性。鸡卵清溶菌酶和胰岛素的淀粉样纤维用作阳性对照来对比纤维生长的动力学机制和纤维的形态、物理性质以及细胞毒性。本文研究的目的在于阐明蛋白的尺寸和分子量的大小是否是影响蛋白质聚集成有毒性的纤维结构的关键因素。
实验所用的研究方法和研究结果：
1、? BSA纤维化的生长动力学
ThT是一种荧光染料，它能和蛋白质中的β折叠结构特异性结合，所以常用来检测淀粉样纤维的生长。结果表明，β折叠的含量随着BSA的孵育而增加，显示纤维结构开始形成。BSA纤维的生长曲线并不呈胰岛素和鸡卵清溶菌酶纤维所呈现出的“S”型曲线。
2、? ANS 荧光检测BSA纤维的表面疏水性
ANS 是和蛋白质疏水区域相结合的一种荧光染料，其荧光强度和BSA聚集体的表面疏水性相关。结果显示，在BSA纤维化过程中，ANS荧光强度随着孵育时间的增加而下降，同时也没有蓝移现象，这和胰岛素和鸡卵清溶菌酶检测的结果相反。
3、? 圆二色谱法检测BSA纤维
圆二色普是用于检测蛋白二级结构变化的一种工具。实验结果表明，在BSA纤维化过程中，α螺旋下降，而β折叠增多，这和胰岛素纤维、鸡卵清溶菌酶纤维形成过程相似。
4、? BSA纤维的TEM和AFM图
AFM和TEM是用来检测纤维形态的常用技术。成熟的BSA淀粉样纤维通过AFM和TEM检测，结果是BSA纤维呈网状的结构，相反，胰岛素纤维和鸡卵清溶菌酶纤维形态长而未分支。
5、? SDS-PAGE检测BSA纤维和细胞膜的相互作用
??????? 在进行SDS-PAGE电泳前，将人红细胞膜和淀粉样纤维一起孵育。结果表明，蛋白条带的图谱并没有因为BSA纤维发生改变，同时，细胞骨架蛋白的聚集却发生在经胰岛素纤维和鸡卵清溶菌酶纤维处理后的样品中。这就表明BSA纤维缺乏破坏细胞膜的能力。
6、溶血检测
检测结果和SDS-PAGE结果一致，BSA纤维并不能影响红细胞的完整性。相反，胰岛素纤维和鸡卵清溶菌酶纤维却能够引起红细胞的溶血。
结论：BSA在孵育条件下，能够形成淀粉样纤维。所形成的纤维具有典型的纤维属性，包括β折叠结构的增加，ThT结合和网状纤维结构的形成。和胰岛素纤维、鸡卵清溶菌酶纤维相比，BSA纤维表面疏水性相对于其天然单体比较低，因此也缺乏破坏细胞膜的能力。为此我们得出结论：高分子量蛋白如BSA也能形成淀粉样纤维，但是BSA形成的淀粉样纤维主要因为其表面疏水性较低使其没有细胞毒性。