题目：天然多酚类化合物与溶菌酶淀粉样纤维的相互作用

蛋白和多肽片段在一定条件下可产生淀粉样变性形成纤维,沉积于细胞间质,引起细胞损害，最终导致细胞凋亡。已经报道有二十多种人类疾病与蛋白淀粉样沉积有关，如家族性淀粉样变性，帕金森病，阿尔茨海默病，II型糖尿病等。尽管经过了近几十年的研究，淀粉样变纤维的形成机制和致病机理仍然不清楚，还未开发出能够用于临床的有效治疗药物。
蛋白淀粉样纤维在形成过程中，寡聚体和原纤维比成熟纤维更具毒性，淀粉样纤维相关疾病的治疗策略基于对淀粉样形成的抑制和破坏淀粉样纤维的结构。氧化胁迫与淀粉样纤维的形成和细胞毒性密切相关。在氧化胁迫条件下，蛋白质纤维化的趋势增强。食物和传统中草药中的多酚化合物是的天然抗氧化剂，具有广泛的药理学活性。已经有报道这些天然多酚化合物可抑制淀粉样纤维的形成，并破坏纤维结构，减少纤维的活细胞毒性，被认为是一类潜在的淀粉样纤维疾病的治疗药物。
本文以鸡卵清溶菌酶淀粉样纤维为体外模型，研究天然多酚化合物对蛋白质淀粉样纤维化的抑制作用、破坏淀粉样纤维结构、以及对淀粉样纤维细胞毒性的抑制作用。溶菌酶是一种结构、功能、理化性质及代谢研究较为清楚的小分子球形蛋白，是最具有淀粉样纤维化倾向的蛋白质之一，是研究蛋白质淀粉样纤维化及其细胞毒性的较好模型。溶菌酶在pH 2.0，65ºC的条件下孵育10天可形成淀粉样纤维，利用ThT和ANS荧光可监测纤维生长过程。荧光分析显示，溶菌酶淀粉样纤维化涉及蛋白质疏水基团暴露和形成富于β-折叠的结构。成熟的溶菌酶纤维经刚果红染色在偏光显微镜下观测为黄绿色的不分枝长纤维结构，呈典型的淀粉样纤维结构。
实验中研究了几种典型的多酚化合物与溶菌酶淀粉样纤维的作用，发现两种多酚化合物EGCG(Epigallocatechin gallate)和槲皮素(Quercetin)可诱导溶菌酶纤维聚集，形成无定形沉积。其它多酚化合物如C(Catechin)、EC(Epicatechin)、芦丁(Rutin)的作用较弱，而苯酚、维生素C、α-生育酚则不能改变纤维的结构。
在所研究的几种典型的多酚化合物中,槲皮素是自然界存在最广泛的黄酮类化合物之一，对淀粉样纤维的作用较强。本文选择槲皮素作为主要研究对象，进一步探索了槲皮素与溶菌酶淀粉样纤维的作用。结果表明槲皮素可以抑制溶菌酶淀粉样纤维化，破坏成熟纤维的结构，并能够抑制淀粉样纤维的红细胞毒性。
分析显示，溶菌酶淀粉样纤维化可以形成富有β-折叠的结构，伴随着ThT荧光显著增强。在槲皮素作用下，溶菌酶蛋白的成纤维条件过程被完全抑制,ThT荧光无明显增加，表明蛋白质不能向β-折叠结构转变，不能形成纤维样聚集体。溶菌酶淀粉样纤维化是一个分子及其聚集体表面疏水性增加的过程，而槲皮素是具有一定疏水性的化合物，表面疏水性的增加可以增强溶菌酶纤维与槲皮素之间的相互作用。高效液相色谱(HPLC)分析表明，在溶菌酶纤维化的进程中，溶菌酶的槲皮素结合量快速增加，反映了槲皮素与溶菌酶间的相互作用与溶菌酶分子的去折叠密切相关。槲皮素还可以使成熟溶菌酶纤维转变为无定形聚集体，导致纤维中的β-折叠结构的成分减少，同时伴随着ThT亲和性的降低，表明槲皮素可破坏纤维的β-折叠结构。通过透射电镜（TEM）和原子力显微镜(AFM)观测，在槲皮素的作用下，溶菌酶纤维裂解为一些短小的片段，转变为无定形聚集形态，证实在槲皮素的作用下，淀粉样纤维的高级结构和外观形态均发生了改变。
槲皮素对溶菌酶纤维的作用与其多酚结构密切相关。将槲皮素在UV光下处理，使槲皮素分解，分解过程中的各级中间体对溶菌酶淀粉样纤维均失去作用。说明槲皮素在对溶菌酶淀粉样纤维的作用过程中，其分子结构决定了作用效能。
溶菌酶淀粉样纤维具有较强的细胞毒性，能够破坏细胞膜结构而使膜的通透性增加。本文实验结果证实，槲皮素能够抑制溶菌酶的淀粉样纤维化，破坏成熟的淀粉样纤维结构，从而能够抑制溶菌酶纤维的细胞毒性作用。
结论：溶菌酶在低pH和高温条件下孵育，可形成淀粉样纤维结构，这种淀粉样纤维具有β-折叠结构特征，表面疏水性增强，具有较强的细胞毒性。天然多酚化合物能够抑制溶菌酶淀粉样纤维化，并通过与纤维表面结合，破坏成熟淀粉样结构，进而抑制溶菌酶纤维的细胞毒性。多酚化合物的上述作用与其分子结构密切相关。本文的实验结果为从天然产物中筛选抗蛋白淀粉样纤维化相关疾病药物提供了新的选择和理论依据。