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由ASAH1基因编码的酸性神经酰胺酶,是一种脂类水解酶,它能够在溶酶体中将神经酰胺降解为鞘氨醇和游离脂肪酸。酸性神经酰胺酶与多种人类其他疾病密切相关:ASAH1基因的突变能够引起Farber疾病和脊髓性肌萎缩伴进行性肌阵挛性癫痫等单基因遗传性疾病;ASAH1基因在前列腺癌、乳腺癌、结直肠癌等恶性肿瘤中被观察到过量表达,在黑色素瘤病患的血清中酸性神经酰胺酶含量也有增加。因此,挖掘能够抑制酸性神经酰胺酶活性的化合物成为了抗肿瘤药物的研究热点:比如用于治疗结肠癌的卡莫氟的药理研究发现其具有酸性神经酰胺酶活性抑制作用。本论文通过研究对比酶抑制剂(抗癌药物卡莫氟)与ASAH1基因沉默的神经细胞的形态活性和代谢途径等,拟发现其共性神经毒性作用机制。本文首先建立了母神经细胞瘤细胞SH-SY5Y与酶抑制剂卡莫氟共培养模型,通过绘制对照组、卡莫氟低浓度和卡莫氟高浓度共培养的细胞生长曲线,观察细胞形态,研究神经酰胺代谢途径中12种关键代谢酶的应激表达变化以及酸性神经酰胺酶蛋白质生物合成量变化。结果发现卡莫氟能够抑制神经细胞的生长,细胞失去贴壁特性呈悬浮状态,酸性神经酰胺酶的生物合成随着ASAH1基因表达的略微增高而增加。其次使用siRNA干扰技术将SH-SY5Y的ASAH1基因沉默,48小时后观察到成功阻断了神经酰胺酶的生物合成。细胞失去轴突和树突分支,多数细胞呈现黑色凋亡小体。ASAH1基因在干扰的最初24小时内出现显著性增高,但是48小时后已回落,而编码神经酰胺合成酶基因CERS的表达持续降低,减少底物神经酰胺的合成。对比发现两种研究模型均引起神经细胞的凋亡,细胞丧失神经细胞的轴突和树突呈球状,细胞失去贴壁生长特性,漂浮在培养基中。神经酰胺代谢通路中的主要代谢酶的表达情况对比发现,无论是酸性神经酰胺酶的生物合成阻断或者酶活性受到抑制以后,ASAH1基因的表达都有应激性的上调。同时编码鞘磷脂去酯化酶的基因SMPD1出现过量表达及激活,大量降解鞘磷脂(轴突树突的主要组成生物大分子),造成神经酰胺的累积引起细胞凋亡。因此鞘磷脂酶的激活极可能是引起神经细胞凋亡的主要共性机制。