罗艺；杨翠翠；张兰
目的:本文主要探讨2,3,5,4'-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷(2,3,5,4'-tetrahydroxystibane-2-O-β-D-glucoside,TSG)的长期干预对APP/PS1拟AD动物模型学习记忆以及突触可塑性的影响.方法:5月龄APP/PS1双转基因小鼠112只,随机分为7组:正常对照组(同窝阴性鼠),正常对照+TSG高剂量(100 mg·kg-1)组,模型组,模型+TSG低剂量(50 mg·kg-1)组,模型+TSG高剂量(100 mg·kg-1)组,模型+多奈哌齐(1 mg·kg-1)组,模型+美金刚(5 mg·kg-1)组,每组16只,雌雄各半.对照组和模型组灌胃给予蒸馏水,其余各组灌胃给予相应剂量的药物,每日给药1次,灌胃给药7个月至12月龄后采用Morris水迷宫和新物体识别行为学方法观察灌胃给予TSG对小鼠学习记忆能力的影响.行为学之后急性分离小鼠海马脑片(选取4组:正常对照组,模型组,模型+TSG低剂量(50 mg·kg-1)组,模型+多奈哌齐(1 mg·kg-1)组,每组记录6个数据),采用细胞外场电位记录的方法记录海马脑片兴奋性突触后电位(excitatory postsynaptic potential,EPSP)的斜率,并与基础对照的EPSP斜率相比,计算相应的百分比作为小鼠海马CA1区突触长时程增强(long-term potentiation,LTP)的数值,进而观察TSG对小鼠海马CA1区突触可塑性的影响.结果:①Morris水迷宫行为学结果显示,与正常对照组相比,模型组小鼠逃避潜伏期明显延长(P<0.001),TSG低剂量和高剂量均可明显缩短模型小鼠逃避潜伏期(P<0.05).②新物体识别结果显示,与正常对照组相比,模型组小鼠识别指数明显降低(P<0.05),TSG低剂量和高剂量均可明显增加模型小鼠的识别指数(P<0.01);③LTP结果显示,与正常对照组相比,模型组小鼠LTP值显著减少,TSG低剂量组对模型小鼠LTP有显著增强作用(P<0.01).结论:二苯乙烯苷能够改善APP/PS1小鼠的认知与学习记忆,且能提高其突触可塑性.
作者：黄蕊；杨翠翠；张兰 刊期： 2017年第02期
目的:明确山茱萸环烯醚萜苷(cornel iri doid glycoside,CIG)对血管性痴呆大鼠模型的药效学作用.方法:106只SD大鼠随机分为7组(假手术组,模型组,CIG小剂量组,CIG中剂量组,CIG大剂量组,尼莫地平组,血塞通组),行双侧颈总动脉结扎手术(假手术组只游离,不结扎),以尼莫地平和血塞通作为阳性对照药,术后6 h开始,按1 mL·100 g-1体重给予灌胃给药,每日一次(假手术组和模型组给予等体积蒸馏水).给药30 d及90 d进行Morris水迷宫、物体识别实验和避暗实验,观察山茱萸环烯醚萜苷对血管性痴呆大鼠模型学习记忆功能的影响.结果:给药30 d后,模型组与假手术组比较,物体识别指数明显下降,差异具有显著性(P<0.05),给药后物体识别指数上升,差异具有统计学意义(P<0.05).给药90日后,模型组与假手术组比较,物体识别指数明显下降,差异具有显著性(P<0.05),给药后物体识别指数上升,差异具有统计学意义(P<0.05);模型组与假手术组相比,Morris水迷宫逃避潜伏期明显加长,差异具有统计学意义,给予山茱萸环烯醚萜苷给药后,逃避潜伏期明显缩短,差异具有统计学意义(P<0.05).结论:山茱萸环烯醚萜苷能够改善血管性痴呆大鼠模型的学习记忆能力.
作者：孟敏；李林 刊期： 2017年第02期
目的:β淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)聚集形成的老年斑是阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的重要病理特征之一,由淀粉样前体蛋白(amyloid precusor protein,APP)经成淀粉途径多次水解形成.人APP基因表达受可变剪接调控,人脑内有三种APP可变剪接异构体产物.根据这些APP可变剪接异构体是否表达外显子7,可分为APP-KPI+和APP-KPI-两种类型.据报道,APP-KPI+在脑内的表达水平与Aβ的产生呈正相关.GSK3β是脑内和AD相关的主要的激酶之一,它的活性在AD脑内增加,是AD治疗中的一个潜在的重要靶点.我们的前期研究发现,二苯乙烯苷(stibene glucoside,TSG)能够减少APP转基因小鼠脑内Aβ含量和淀粉样斑块数量,改善学习记忆功能,但TSG对APP可变剪接和GSK3β的影响尚不清楚.方法:构建包含APP外显子7、8可变剪接的微型基因(mini-gene).人胚胎肾细胞(HEK-293FT)、小鼠神经母细胞瘤细胞(Neuro-2a,N2a)内转染APP mini-gene来模拟APP外显子7、8在体内的剪接.在神经细胞N2a内过表达GSK3β或下调其表达,用RT-PCR和qPCR观察GSK3β对APP可变剪接的影响.在HEK-293FT细胞内共表达剪接因子ASF和磷酸激酶GSK3β,用HA抗体免疫共沉淀ASF,GSK3β抗体检测ASF与GSK3β之间是否存在相互作用.将ASF、GSK3β单独或者共转染至HeLa细胞中,用荧光二抗进行染色,观察ASF和GSK3β的细胞定位.APP/PS1转基因鼠TSG(50 mg·kg-1·day-1)灌胃处理12个月,用Western blot或qPCR观察鼠脑内相关蛋白在mRNA和蛋白水平发生的改变.结果:APP mini-gene在HEK-293FT和N2a细胞系内进行表达,RT-PCR结果可见三个条带,经测序分别是APP770,APP751和APP695.过表达GSK-3β促进APP微型基因产物APP-KPI+在N2a细胞内的表达,siGSK3β则抑制APP-KPI+表达量;不同浓度LiCl处理SH-SY5Y细胞,内源性APP-KPI表达量随LiCl浓度增高而降低.SR蛋白ASF对APP-KPI+的表达影响大,是为重要的APP可变剪接调控因子.GSK3β可以被ASF免疫共沉淀,存在生理上的相互作用,并且免疫共定位实验显示ASF与GSK3β有很好的细胞内共定位.TSG抑制细胞内APP-KPI+的表达量,同时发现细胞内AKT-GSK3β信号通路可被TSG激活.在体内实验中,5月龄APP/PS1转基因小鼠灌胃给药TSG12个月后,脑内AKT和GSK3β磷酸化水平增加,APP-KPI+表达水平降低.结论:成功构建了研究APP-KPI表达的微型基因.TSG可以激活神经细胞和APP/PS1转基因鼠脑内的AKT-GSK3β通路;GSK3β通过与剪接因子ASF相互作用,从而抑制其促进APP-KPI+生成的能力;在体内长期喂食TSG可降低APP-KPI+表达.
作者：尹晓敏；陈晨；黄蕊；张兰；李林 刊期： 2017年第02期
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是老年人中发病率高的神经退行性疾病.目前临床缺乏治疗AD的有效药物.以往以Aβ为靶点的药物研究均告失败,AD患者另一典型病理变化-微管相关蛋白tau异常过度磷酸化,越来越引起研究者的关注.tau蛋白磷酸化受蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A,PP2A)和蛋白磷酸激酶糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)等的共同调节.开发PP2A激活剂和GSK-3β抑制剂成为目前AD药物研究的新策略.目前国际较为认可的以tau为靶点的拟AD动物模型为P301L突变转基因动物模型、P301S突变转基因动物模型和APP-PS1-P301L三转基因动物模型.细胞模型包括:过表达tau40的基因转染细胞、过表达P301L/P301S的基因转染细胞、PP2A抑制剂冈田酸或GSK-3β激活剂WT/GFX处理的细胞模型等.山茱萸环烯醚萜苷(Cornel iridoid glycoside,CIG)是我室从山茱萸中提取的主要有效部位.我室前期研究发现,CIG在冈田酸拟AD细胞模型上能够抑制tau蛋白过度磷酸化,但其作用机制尚不清楚.我课题组从GSK-3β通路和PP2A通路两方面,研究CIG抑制tau蛋白过度磷酸化的作用机制,为研发治疗AD的创新药物提供实验依据.我们的研究发现:在tau蛋白过度磷酸化的4个细胞模型和3个动物模型上,CIG能够降低tau蛋白在多个位点的过度磷酸化,其作用机制包括:CIG可直接降低PP2A催化亚基C的去甲基化及磷酸化以提高PP2A活性,从而促进tau蛋白的去磷酸化;也可通过减少GSK-3β抑制GSK-3β活性,从而减低tau蛋白的磷酸化.CIG能够抑制神经细胞和动物脑内tau蛋白过度磷酸化,具有治疗AD的应用前景.
作者：张兰 刊期： 2017年第02期
目的:探讨淫羊藿次苷Ⅱ(icariside II,ICS II)对双侧海马内注射鹅膏蕈氨酸(ibotenic acid,IBO)诱导的类AD大鼠模型的治疗作用及机制.方法:SPF级雄性Sprague Dawley(SD)大鼠93只,体重220～250 g,通过简单随机法将大鼠分为7个组:①假手术组;②假手术-高剂量ICSⅡ组;③IBO组;④低剂量ICSⅡ组;⑤中剂量ICSⅡ组;⑥高剂量ICSⅡ组;⑦阳性药(多奈哌齐)组.③ ～ ⑦组每只大鼠脑立体定位海马(前卤后1.0 mm,左右旁开2.6 mm,深度3.8 mm),双侧海马各注射4μg·μL-1 IBO,①、②组同样注射相应体积的生理盐水.制模后第1天开始,采用灌胃方式给药,每日1次,连续11天,至12天时开始进行水迷宫行为学测试,连续5天.水迷宫测试结束后,注射7％ 水合氯醛麻醉大鼠,断头取脑后固定包埋,制备石蜡切片后行苏木素-伊红染色、尼氏染色以及末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记测定法染色分别观察神经细胞形态、神经细胞存活数量以及神经细胞凋亡情况.采用Western blot检测海马组织中Bax、Bcl-2、active-caspase-3的蛋白含量.结果:IBO组较Sham组大鼠的平均逃避潜伏期明显延长,海马神经细胞发生变性,海马神经细胞结构损伤严重,海马神经细胞中尼氏小体数量明显减少,海马神经细胞凋亡数量增多;Bax、active-caspase-3蛋白含量升高;Bcl-2的蛋白含量显著降低.ICSⅡ和多奈哌齐组较IBO组的大鼠平均逃避潜伏期明显缩短,海马神经细胞损伤有改善,同时,海马区的尼氏小体数量增加,细胞凋亡明显减少.ICSⅡ和多奈哌齐明显下调Bax/Bcl-2比值及active-caspase-3水平.结论:在本实验条件下:①ICSⅡ可以改善双侧海马注射IBO诱导的类AD大鼠学习记忆功能减退,提示其具有抗兴奋性氨基酸毒性的作用;②ICSⅡ可提高神经细胞的存活、阻遏神经细胞变性.
作者：何莲子 刊期： 2017年第02期
PP2Ac demethylation is regulated by LCMT(a specific leucine carboxyl methyltransferase catalyzing methylation of PP2A)and PME(a specific methylesterase catalyzing demethylation of PP2A. Objective:The aim of the present study was to investigate the mechanism of Cornel iridoid glycoside(CIG)on PP2A catalytic subunit C(PP2Ac). Methods:We used recombined lentivirus vector to deliver PME-1 genetic materials into N2a cells or transfected LCMT-1 siRNA into N2a cells to block the expression of LCMT-1. Twenty-four hours later,cells were rinsed twice with cold PBS(pH 7.4)and CIG at different concentrations(50,100,and 200 μg·mL-1,respectively)were added for 24 h. Western blotting was used to PP2Ac、demethylaion/methylation PP2Ac、LCMT-1 and PME-1. The activity of PP2A was detected by a biochemical assay. Results:①Lentivirus transferred PME-1 was expressed at high level in the N2a cells after transduction. Correspondingly,the demethylation of PP2Ac was increasing and PP2A activity was decreasing after transduction. Treatment with CIG for 24 h reversed the increase of PME-1 and demethylation of PP2Ac without influencing LCMT-1 expression. PP2A activity was also significantly enhanced in CIG treatment group,compared with the cells after PME-1 transduction. ②LCMT-1 siRNA significantly decreased LCMT-1 expression. CIG did not affect LCMT-1expression. however,demethylation of PP2Ac is increased in siRNA-transfected cells and CIG could reversed the high demethylation of PP2Ac and PP2A activity. Conclusion:CIG increases methylation of PP2A subunit C by inhibiting PME-1.
作者：YANG Cui-cui；KUAI Xue-xian；LI Ya-li；ZHANG Li；LI Lin；ZHANG Lan 刊期： 2017年第02期
目的:探讨香茅精油对阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的防治作用及机制.方法:采用D-半乳糖联合三氯化铝诱导建立AD小鼠模型,小鼠分为6组:空白对照组、AD模型组、AD模型+香茅精油大剂量组、AD模型+香茅精油中剂量组、AD模型+香茅精油小剂量组,AD模型+阳性药组,每组30只.除空白对照组外,其余5组每天灌胃三氯化铝5 mg·kg-1·d-1(双蒸水配制),连续120 d,空白对照组灌胃等量的双蒸水.从第75 d开始,除空白对照组的5组腹腔注射D-半乳糖60 mg·kg-1·d-1(生理盐水配制),空白对照组腹腔注射等量生理盐水.121 d开始,各给药组按预定剂量给药,空白对照组和AD模型组用相同体积双蒸水灌胃,每日1次,连续28 d.末次给药后,采用Morris水迷宫实验观察香茅精油对AD小鼠学习记忆能力的影响,同时检测血清和脑组织中MDA、GSH-PX、SOD含量的变化,脑组织病理形态学的改变来探讨姜黄素对老年痴呆小鼠的保护作用.结果:Morris水迷宫实验结果表明,与正常组小鼠比较,AD模型组小鼠空间探索潜伏期明显延长(P<0.05),与AD模型组小鼠比较,香茅精油可以缩短AD小鼠水迷宫空间探索的潜伏期(P<0.05).与正常对照组比较,AD模型组小鼠血清和脑组织GSH-PX活性降低,MDA含量升高;与模型组比较,香茅精油各剂量组小鼠血清和脑组织GSH-PX活性提高,其中高剂量组作用明显(P<0.05),MDA含量显著降低(P<0.05).各组小鼠血清和脑组织SOD活性没有明显差异(P>0.05).海马区病理组织HE染色结果显示:正常对照组海马区锥体细胞核大而圆,核仁明显,细胞排列整齐;AD模型组海马区锥体细胞核体积变小,深染,结构不清,呈核固缩表现,层次不清,神经纤维排列紊乱;香茅精油组细胞组织结构和形态基本恢复正常.结论:香茅精油可提高AD模型小鼠的学习和记忆能力,减轻海马组织结构的损伤,其作用可能与清除脂质过氧化产物,提高机体抗氧化能力有关.
作者：王雪飞；康金森 刊期： 2017年第02期
目前没有任何药物能够治愈阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD),而对AD的早期干预则可延迟疾病的发生、延缓病程的发展.因此,AD的早期治疗成为目前为有效的手段和为现实的目标.早期治疗的前提是早期诊断,目前临床上AD脑影像学诊断,是基于放射性标记的有机小分子,其成像方式为正电子发射成像(positron emission computed tomography,PET).经美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准使用的有PIB和AV-45等,在AD的临床诊断和研究中发挥了重要的作用.但是由于其设备昂贵和半衰期短等局限,仅有少数医院和人群可以使用.我们研发了一种基于多肽的靶向老年斑的AD分子探针.体外荧光染色和荧光光谱实验结果,显示该探针能够很好的标记AD人脑切片和AD小鼠脑切片中的淀粉样蛋白沉积,与Aβ蛋白具有较强的亲和力.在体近红外成像显示,AD小鼠的荧光信号高于对照鼠三倍并与淀粉样蛋白脑内沉积呈良好线性关系.特别值得注意的是,在病理改变发生早期的四月龄AD小鼠其荧光信号即显著增加,提示其可用AD动物病理的早期诊断和疗效筛查.在上述研究结果的基础上,进一步合成了若干基于多肽的用于磁共振成像的分子探针,通过在多肽上连接DOTA与Gd的螯合物,使其具有磁共振信号.并观察了所合成的分子探针在体外的磁共振信号强度,以及分子的弛豫率.之后在APP/PS1小鼠上进行在体高场磁共振成像分析,发现该分子探针能与小鼠脑内的β淀粉样蛋白沉积结合,并在小鼠的磁共振成像中观察到β淀粉样蛋白沉积的增强影像.上述结果提示,合成的基于多肽的磁共振分子显像探针具有很好的信号强度,并且能够用于小鼠脑内β淀粉样蛋白沉积的靶向标记.我们实现了无创、动态监测AD小鼠病理改变的在体近红外成像技术,可用于AD药物的筛选和疗效评估.众所周知,在过去三十年中AD药物的研发遭遇重大失败,数百亿美元的投入付之东流,其重要原因之一是缺乏在体筛选和评估药物疗效的方法和探针.近红外成像成本低廉,无创伤性,使用方便.该探针及其成像技术的成功将有助于改善这一状态.
作者：汪琛伟；王昕萌；周江宁 刊期： 2017年第02期
目的:研究在A53T突变型α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)转基因小鼠模型上,探究二苯乙烯苷(stibene glucoside,TSG)对α-syn过表达和聚集的影响及其在翻译后修饰和蛋白降解方面的作用机制.方法:应用爬杆试验和筑巢试验检测小鼠的运动能力,Y迷宫试验检测小鼠的记忆能力;应用免疫组化方法观察小鼠脑内酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)标记的DA能神经元、Iba-1标记的小胶质细胞;用Western blot法检测小鼠脑中α-syn单体和寡聚体、磷酸化 α-syn、Parkin、Beclin1、Atg、LC3的表达.结果:15月龄A53Tα-syn转基因小鼠在爬杆试验中的潜伏期延长,筑巢行为评分减低,黑质致密部的TH阳性神经元数量减少.TSG灌胃给药能够增高15月龄A53Tα-syn转基因小鼠黑质多巴胺能神经元数量,抑制黑质和纹状体小胶质细胞激活,抑制脑内α-syn过表达和聚集;其作用机制可能涉及通过抑制α-syn的磷酸化,上调泛素 ? 蛋白酶体系统和自噬途径而增强α-syn的降解.结论:TSG能够明显改善A53Tα-syn转基因小鼠的运动功能,增高黑质多巴胺能神经元数量,具有神经保护作用,提示TSG可能有利于治疗帕金森病等突触核蛋白相关疾病.
作者：张旭；李林 刊期： 2017年第02期
目的:阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)与脑内去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)系统的关系未明,一些AD患者呈现蓝斑去甲肾上腺素能神经元丧失和皮层NE浓度下降;另一群AD患者则表现为脑组织NE浓度升高.本实验室已筛选出的APP/PS1/tau三转基因小鼠模型之一,较全面地复制了AD患者的神经病理特征,与临床AD相似度更高.鉴于此,本研究拟采用此三转基因模型小鼠为基础,探讨脑内去甲肾上腺素能系统对于AD病理发展以及学习记忆功能损害的作用与意义.方法:不同月龄的三转基因模型小鼠以及双转、单转基因和野生型对照小鼠,用高效液相和电化学检测法测定脑组织单胺类神经递质含量.多种抗体的免疫组化多重标记或免疫荧光或化学染色等显示AD病理.Morris水迷宫等行为实验检测小鼠学习记忆功能改变.调节转基因小鼠脑内NE系统的药物包括:去甲丙咪嗪、瑞波西汀增加突触间隙的NE含量;利血平消耗神经末梢的NE;哌唑嗪、普萘洛尔、卡维地洛阻断α、β肾上腺素受体;悬尾或制动应激增加NE释放;化学趋化因子受体CCR2基因敲除也改变应激状态.结果:与野生型小鼠比较,三转基因模型小鼠至7～8月龄,脑组织单胺类神经递质包括NE浓度呈现轻中度降低.去甲丙咪嗪等给药2周或4周上调中枢去甲肾上腺素能系统,显著促进过度磷酸化tau在神经元胞体聚集,增加tau病理密度以及神经元变性,并伴随星形胶质细胞激活,但对于Aβ 斑块作用较小.去甲丙咪嗪给药初期学习记忆功能变化不明显或有轻度改善,但后期学习记忆功能受损害较为明显.阻断α、β肾上腺素受体的药物可减少tau病理,以阻断α受体其作用较为明显,而阻断β肾上腺素受体的作用则具有明显的脑区差异性.应激刺激也主要增加穿通通路的tau病理.有趣的是,CCR2基因敲除显著升高脑组织NE浓度,加剧内嗅皮层和海马的tau病理以及神经元变性,但大脑皮层Aβ 沉积反而有所减少.结论:脑内去甲肾上腺素系统亢进将促进AD模型的tau病理发展、神经元变性和学习记忆功能损害,使病变较快地进展至重度阶段;α肾上腺素受体可能是延缓tau病理发展的一个靶点.本研究支持在一部分患者或特定情况下中枢去甲肾上腺素系统过度活动是AD病因之一的假说.
作者：孙安阳；张骑鹏 刊期： 2017年第02期
目的:血脑屏障(blood brain barrier,BBB)功能和结构的改变是血管性痴呆(vascular dementia,VD)的重要病理变化之一,同时BBB破坏会进一步加速VD的发展.Sigma-1受体是一种广泛分布于中枢神经系统的伴侣蛋白,其在VD等脑缺血疾病方面的作用被广泛关注.本课题组前期研究表明,Sigma-1受体活化可通过减少神经元的丢失,增加突触相关蛋白的表达,改善痴呆动物学习记忆障碍.但是Sigma-1受体对VD动物模型学习记忆的改善作用是否与保护血脑屏障有关尚不清楚.本研究旨在明确Sigma-1受体活化对全脑缺血再灌注致VD动物模型BBB功能和结构完整性的影响及其作用机制.方法:采用雄性C57BL/6小鼠进行双侧颈总动脉结扎15 min(BCCAO)制作脑缺血再灌注损伤模型.通过Y迷宫、新物体辨别实验和免疫组织化学实验考察Sigma-1受体激动剂PRE084对BCCAO造模小鼠学习记忆障碍的改善作用和神经元丢失的影响.采用伊文斯蓝渗漏和IgG渗漏实验考察PRE084对BBB通透性的保护作用;采用免疫印迹法考察PRE084对BBB连接蛋白表达的影响.采用免疫荧光双染法考察脑微血管内皮细胞和脑微血管周围星形胶质细胞中Sigma-1受体的表达;分离脑微血管内皮细胞的亚细胞组分,考察各组分中Sigma-1受体的表达.采用免疫印迹法考察保护BBB的胶质源性神经营养因子(glial cell-derived neurotrophic factor,GDNF)和血管生成素1(angiogenin 1,ANG1)的表达.结果:小鼠双侧颈总动脉结扎第7天时,BBB破坏严重,模型组小鼠的工作记忆和形象辨别记忆受损,海马和大脑皮层神经元显著丢失,BBB紧密连接蛋白Occludin、Claudin-5和ZO-1以及黏附连接蛋白VE-cadherin的表达下降,伊文斯蓝和IgG渗漏入脑.PRE084能显著提高模型动物的自发交替反应率,提高新物体辨别实验的辨别系数和优先指数,减少神经元的丢失;显著增加BBB紧密连接蛋白Occludin、Claudin-5和ZO-1以及黏附连接蛋白VE-cadherin的表达水平,减少伊文斯蓝和IgG的渗漏.同时,脑微血管周围的星形胶质细胞及脑微血管内皮细胞中Sigma-1受体表达增多,并由胞浆移位至细胞膜.PRE084显著提高了模型小鼠保护BBB的神经营养因子GDNF和ANG1的表达.PRE084的上述作用能被Sigma-1受体特异性拮抗剂BD1047阻断.结论:Sigma-1受体活化改善脑缺血再灌注致VD模型小鼠学习记忆障碍,减轻BBB的破坏,其机制可能与调节GDNF和ANG1表达,上调连接蛋白的表达水平有关.Sigma-1受体激动剂对BBB的保护作用,将为VD药物研发提供新的策略.
作者：迟天燕；柳丹阳；刘鹏；纪雪飞；王紫琦；邹莉波 刊期： 2017年第02期
目的:观察淫羊藿次苷Ⅱ(IcarisidⅡ,ICSⅡ)对慢性脑低灌注诱导的大鼠学习记忆减退模型的作用,并探索其可能的作用机制.方法:成年雄性Sprague Dawley(SD)大鼠随机分为6组:假手术组、假手术给ICS II高剂量组、模型组、ICSⅡ低剂量组、ICSⅡ中剂量组、ICSⅡ高剂量组,每组13只.模型组大鼠经双侧颈总动脉结扎诱导慢性脑低灌注,制备大鼠学习记忆减退模型,假手术组同法操作,但不结扎双侧颈总动脉.手术后第十天开始给药,ICSⅡ低、中、高剂量组每日分别灌胃ICSⅡ4、8、16 mg·kg-1,假手术组和模型组灌胃等体积生理盐水,连续给药28 d.制模后第33 d Morris水迷宫检测大鼠学习记忆功能,连续5 d.水迷宫检测结束后,取材,HE、Nissl染色观察海马神经元的形态及存活情况;ELISA检测海马磷酸二酯酶抑制剂4(phosphodiesteras 4,PDEG4)、PDE 5蛋白水平;Western blot检测海马Aβ1-40、Aβ1-42蛋白水平,APP、BACE1、ADAM10、IDE、TGF-β1、PPAR-α、PPAR-β、PPAR-γ、BDNF、TrkB蛋白表达,Smad2、Akt、CREB磷酸化水平.结果:模型组较假手术组大鼠的平均逃避潜伏期明显延长,目标象限停留时间百分比和目标象距离百分比明显降低;海马区神经元排列紊乱,细胞变性,尼氏体数量明显减少;海马PDE 4、PDE 5、Aβ1-40、Aβ1-42蛋白水平及APP、BACE1、TGF-β1蛋白表达明显增高,ADAM10、IDE、PPAR-α、PPAR-γ、BDNF、TrkB蛋白表达明显降低,PPAR-β无明显变化,Smad2磷酸化水平明显增加,Akt、CREB磷酸化水平明显减少.然而,ICSⅡ中、高剂量组较模型组大鼠的平均逃避潜伏期明显缩短,目标象限停留时间百分比和目标象距离百分比明显增高;海马神经元排列较整齐,细胞少有变性,尼氏体数量增加;海马PDE 4、PDE 5、Aβ1-40、Aβ1-42蛋白水平及APP、BACE1、TGF-β1蛋白表达明显降低,ADAM10、IDE、PPAR-α、PPAR-γ、BDNF、TrkB蛋白表达明显增高,PPAR-β无明显变化,Smad2磷酸化水平明显减少,Akt、CREB磷酸化水平明显增加.假手术给ICSⅡ高剂量组较假手术组大鼠上述指标没有明显差异.结论:ICSⅡ明显减轻慢性脑低灌注大鼠模型的空间学习记忆减退及海马神经元的形态学损伤,其机制可能与下调APP、BACE1的蛋白表达和上调ADAM10、IDE的蛋白表达从而抑制Aβ产生和促进Aβ代谢,阻遏TGF-β1的过度表达和Smad2磷酸化,激活PPAR-α和PPAR-γ,上调BDNF、TrkB蛋白表达和抑制Akt、CREB磷酸化有关.
作者：尹彩霞；龚其海 刊期： 2017年第02期
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是临床常见的老年期痴呆类型,发病率逐年升高,给社会带来巨大的经济负担.近年来,神经影像学技术飞速发展,对AD研究逐渐深入,通过影像学特征诊断早期AD患者,达到早期诊断和治疗.影像学检查方法包括多模态磁共振成像,如结构磁共振成像、静息态功能磁共振成像、扩散张量成像等,以及正电子发射型计算机断层显像(positron emission computed tomography,PET)显像,尤其是特异性示踪剂淀粉样蛋白、tau蛋白显像,对临床早期诊断具有重要价值.尤其目前高端的一体化PET/MR的应用,可以同步进行MR和PET扫描,对研究AD的发病机制和早期诊断,具有独特优势.
作者：卢洁 刊期： 2017年第02期
Objective:To observe the protective effects of Icariin(ICA)on lipopolysaccharide (LPS)-induced dopaminergic(DA)neuronal damage and explore the possible mechanisms. Methods:Thirty SD rats were randomly divided into control,ICA(20 mg·kg-1)alone,model(LPS,5μg), LPS+ICA(10 mg·kg-1)and LPS+ICA(20 mg·kg-1).The DA neuronal damage was induced by injecting LPS into one side of rat midbrain substantia nigra(SN). After seven daily intragastric administration of ICA,rat behavior changes were analyzed by the rotarod test and then brains were collected to detect the expression of tyrosine hydroxylase(TH,a marker of DA neuron)and OX-42(a marker of microglia activation)by double-labelimmunofluorescent analysis. Primary rat midbrain neuron-glia co-cultures were applied to further elucidate the ICA-exerted neuroprotection in vitro. The cultures were randomly divided into control,ICA(0.1μmol·L-1)alone,LPS(10 ng·mL-1), LPS+ICA(0.01 μmol·L-1)and LPS+ICA(0.1 μmol·L-1). LPS-induced DA neuronal damage and microglia activation were evaluated by immunofluorescent analysis and western blot analysis. The levels of NO,TNF-α and IL-1β in the culture supernatantwere measured with Griess reagent and ELISA,respectively. In addition,BV2 cell lines were prepared to investigate the effects of ICA on LPS-induced protein expressions of TLR4,MyD88,p65 and phosphorylated-p65(p-p65). Results:ICA attenuated the loss of DA neurons and microglia activation induced by LPS-injected SN in vivo.Inneuron-glia co-cultures,ICA ameliorated LPS-induced DA neuronal damage and microglia activation. Moreover,ICA reduced LPS-elevated NO,TNF-α and IL-1β production in the culture supernatant. In addition,ICA suppressed LPS-induced activation of TLR4,MyD88 and NF-κBpathways. Conclusion:ICA could afford neuroprotection against LPS-induced DA neurotoxicity both in vivo and in vitro through the inhibition of microglia activation and the subsequent production of neuroinflammatory factors.
作者：WANG Guo-qing；HUANG Chun；ZHU Li；LU Di-sheng；LI Dai-di；ZHANG Feng 刊期： 2017年第02期
目的:AD基本病理可见老年斑(senile plaques,SP)与神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFT)等病变,老年斑又称淀粉样斑,主要由细胞外纤维和β淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)形成沉淀引起.秀丽隐杆线虫结构简单,繁殖迅速,是一种优秀的疾病筛选模型.CL4176(myo-3/human Aβ1-42)线虫模型通过激动myo-3体壁特异性肌球蛋白启动子,将人源Aβ1-42在体壁肌细胞中表达,当线虫中Aβ表达到一定程度,就会诱导线虫出现瘫痪直至死亡.实验利用CL4176线虫表达Aβ,出现瘫痪模型,将若干天然产物给予到瘫痪模型的线虫上,筛选具有延缓线虫瘫痪,降解Aβ沉积,从而对阿尔茨海默病具有治疗作用的天然产物或先导化合物.方法:取出CL4176线虫株,解冻,待虫体自然沉降后,弃大部分上清液,其余底液铺到新鲜的含OP50的NGM平板上,置于16℃培养箱中培养复苏线虫株.将离心管置于冰上10 min,使线虫沉于管底,1800转离心10 min.去掉大部分上清液,收集L1期同步化线虫,将收集的同步化线虫转移到给药板上,置于16℃、湿度60条件下培养.在16℃下培养约48 h,幼虫发育至L3期,立即升温至25℃条件下培养.升温后第24 h,开始观察记录瘫痪行为,每2 h观察记录一次瘫痪的时间和数量,直至所有线虫全部瘫痪.用worrm picker接触线虫头部或躯干,若线虫仅能移动头部或者全身瘫痪,则判定为线虫处于瘫痪状态,未瘫痪线虫判断为存活线虫.受试品孵育培养线虫,分别设置溶媒对照组、受试品孵育处理组.显微镜下观察观察线虫瘫痪行为,记录瘫痪的时间和数量,直至所有线虫全部瘫痪死亡.统计每个小板瘫痪的线虫数和线虫总数,计算平均瘫痪时间PT50.结果:与溶媒对照组对比PT50值分别为:GAS-31.64>Res-31.83>NOTO-29.40>溶媒对照组28.52.天麻素GAS(100μm·L-1)、tRes(100μm·L-1)、三七总皂苷NOTO(100mg·L-1)与溶媒对照组比较,差异有统计学意义,说明天麻素GAS(100μm·L-1)、白藜芦醇Res(100μm·L-1)、三七总皂苷NOTO(100 mg·L-1)均能延迟CL4176线虫株瘫痪时间,具有减缓线虫瘫痪,降解Aβ沉积的作用.结论:天麻素等天然产物拮抗CL4176线虫的Aβ表达,具有潜在的拮抗AD活性.
作者：陆卿；何海燕；施蕊；杨为民 刊期： 2017年第02期
目的:拟人参皂苷-F11(Pseudoginsenoside-F11,PF11)是一种奥克梯隆型人参皂苷,前期研究表明,其具有广泛的中枢神经系统保护作用,尤其可以缓解永久性脑缺血(permanent middle cerebral artery occlusion,pMCAO)及短暂性脑缺血模型急性期的缺血损伤,并能够改善短暂性脑缺血的长期神经行为学表现.而诸多文献表明,自噬广泛的参与到脑缺血损伤中,因此,本文将要研究PF11对脑缺血的保护作用是否基于其对自噬溶酶体通路的调节作用.方法:雄性SD大鼠,经pMCAO造模手术,在缺血后0.5 h单次尾静脉注射给予PF11(3,6,12 mg·kg-1,i.v.),在缺血后的24 h通过免疫荧光、TUNEL染色及FJB染色方法考察PF11对神经元存活及胶质细胞活化的影响;结合免疫荧光及免疫印迹方法考察PF11对自噬溶酶体通路相关蛋白表达的影响;给予自噬抑制剂CQ(25 mg·kg-1,i.v.c.)考察PF11对脑缺血的保护作用是否基于调控自噬溶酶体通路.结果:单次尾静脉注射给予PF11能够显著的降低缺血诱导的皮层神经元的缺失及小胶质细胞和星形胶质细胞的活化;此外,PF11能够显著的降低缺血导致的自噬小体生物标记物LC3-II、ATG7及ubiqutin的不正常积累,并促进自噬另一底物SQSTM1的进一步下降;PF11能够显著的改善pMCAO后的溶酶体功能,表现为显著的增加pMCAO后溶酶体相关蛋白LAMP2、V-ATPase及Cathepsin B的表达及LAMP2和Cathepsin B的共定位,并促进自噬溶酶体的融合,表现为显著的增加pMCAO后VAMP7的表达,这种作用可以被CQ所阻断.同样的,PF11对pMCAO后脑缺血的改善作用及其抗凋亡作用也能够被CQ所阻断.结论:以上研究结果表明,PF11显著的脑缺血保护作用可能通过缓解pMCAO后自噬溶酶体通路障碍而发挥.
作者：刘月阳；袁琳琳；刘迎璐；徐娇艳；孙士博；杨静玉 刊期： 2017年第02期
目的:观察5-(4-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)罗丹宁(RD-1)抗脑缺血再灌注损伤作用并深入探讨其作用机制.方法:采用线栓法制备大鼠大脑中动脉梗阻(middle cerebral artery occlusion,MCAO)2 h后复灌模型,将大鼠随机分成假手术组、模型组、RD-1治疗组(5 mg·kg-1·d-1,10 mg·kg-1·d-1,20 mg·kg-1·d-1,i.g.)及阳性药金纳多组(50 mg·kg-1·d-1,i.p.),每组10只.连续给药14 d后进行行为学评价,HE染色测定脑梗死体积,免疫组化实验检测各组动物皮层损伤区神经元的丢失情况.在体外培养的大鼠原代皮层神经元中,采用氧糖剥夺后复灌(OGD/R)模型模拟体外脑缺血再灌注损伤,分别检测损伤12 h后原代神经元内活性氧的生成情况,线粒体膜电位的变化及细胞内钙离子浓度的变化情况,在活细胞工作站中观察神经元内线粒体轴浆转运情况,采用FM1-43标记功能性突触并观察神经元突触间神经递质的释放效率,TUNEL染色观察细胞内凋亡情况,western blot检测MCAO大鼠损伤侧皮层及原代皮层神经元内线粒体自噬及分裂融合相关蛋白的表达.结果:RD-1在体内外脑缺血再灌注损伤模型中均表现出良好的神经保护作用,在体内显著降低MCAO模型大鼠神经功能缺损症状评分,显著缩短大鼠去除两侧前肢贴纸的时间,显著降低脑梗死体积,并抑制MCAO大鼠损伤侧大脑皮层前肢感觉区神经元的丢失;同时在体外,RD-1可显著对抗OGD/R损伤,提高细胞活性.进一步研究其作用机制发现,RD-1可明显减轻OGD/R造成的线粒体损伤,显著抑制活性氧的过量生成,稳定线粒体膜电位并减轻细胞内钙超载;此外,RD-1可对抗OGD/R引起的线粒体轴突转运障碍,显著加快线粒体的顺向转运,减慢逆向转运,使得线粒体在轴突的转运恢复正常;且OGD/R损伤引起神经元突触囊泡神经递质释放障碍,RD-1可以显著逆转这一障碍,促进突触释放神经递质的活性;TUNEL染色结果显示RD-1可大幅降低原代神经元内凋亡水平,同时体内外western blot检测表明RD-1可显著改善Bcl-2/Bax的表达,抑制神经元的凋亡.在体内RD-1各给药组可显著增加线粒体分裂蛋白DRP1及线粒体融合蛋白OPA1和MFN2的表达水平,对抗MCAO损伤所致的线粒体分裂及融合障碍;另外RD-1可通过激活PINK1/Parkin通路和Nix通路,促进神经元内线粒体自噬过程,促进受损线粒体的清除,维持线粒体稳态.结论:RD-1的神经保护作用机制可能为通过改善缺血再灌所致的线粒体功能障碍,减轻线粒体损伤,维持线粒体稳态,促进突触囊泡释放神经递质的活性,同时抑制神经元的凋亡.本研究为RD-1抗脑缺血再灌注损伤作用的开发积累了一定的实验基础和理论依据.
作者：王明洋；冯璐；郑吉；刘俊雅；范姝婕；杨楠；刘雁勇；叶菜英；左萍萍 刊期： 2017年第02期
目的:针对脑β-淀粉样蛋白沉积(β-amyloid,Aβ)和Tau异常聚集的阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)治疗的临床试验先后失败,我们有必要重新审视和理清AD主要病理生理特征(Aβ沉积、Tau异常磷酸化、脑糖代谢下降和神经元/突触丢失)之间的关系,寻找新的干预靶标.方法:利用二脱氧葡萄糖和匹茨堡化合物B正电子断层扫描(FDG-PET和PiB-PET)检测AD患者和认知功能正常对照者脑葡萄糖代谢和Aβ沉积,利用高效液相色谱荧光检测方法检测人血、体外培养细胞和模型动物血与脑组织硫胺素代谢物水平,利用饮食剥夺硫胺素、基因敲减方法等制备硫胺素代谢障碍动物和细胞模型,高尔基染色、免疫组化、免疫印迹、电生理、水迷宫等方法研究模型动物和神经元等细胞形态学、生化指标和功能状态.结果:AD患者全血硫胺素活性形式——二磷酸硫胺素(Thiamine diphosphate,TDP)水平显著降低且与脑葡萄糖代谢显著相关,而AD患者脑Aβ沉积与血TDP水平无统计学关系.硫胺素缺乏小鼠脑糖代谢显著低于对照小鼠,并与脑、血TDP水平显著相关.6个月、10～12个月APP/PS1转基因小鼠脑内Aβ斑块和可溶性Aβ水平显著高于野生型小鼠,而脑糖代谢、基底前脑胆碱能神经元数目却与野生型小鼠并无统计学区别,也与血和脑TDP水平无显著相关.硫胺素缺乏显著增加模型小鼠脑胰岛素抵抗、磷酸化Tau水平,导致内侧隔核胆碱能神经元及其突起显著减少、骨成形蛋白-9减少,过表达骨成形蛋白-9可显著减少硫胺素代谢异常导致的胆碱能神经元及其突起的减少.硫胺素焦磷酸激酶拮抗剂和RNA干扰显著降低细胞内TDP水平并减少树突棘密度.初步的临床病例研究结果显示,硫胺素衍生物苯磷硫胺能长期改善AD患者的认知功能、其作用独立于脑内Aβ沉积.结论:AD脑糖代谢、胆碱能神经变性和功能损害独立于脑内Aβ沉积,与硫胺素代谢障碍导致的脑胰岛素抵抗、Tau异常磷酸化和骨成形蛋白-9下降密切相关.我们的研究为AD的疾病修饰治疗和临床诊断标志物研究提供了新的视角.
作者：桑绍明；王子高；万文斌；刘慧敏；钟春玖 刊期： 2017年第02期
目的:观察山茱萸环烯醚萜苷(cornel iri doid glycoside,CIG)对糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)活性的影响,及其对阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)神经保护作用机制的研究.方法:①将Wistar大鼠随机分为六组:假手术组、假手术组+CIG(60 mg·kg-1)、Wortmannin/GF-109203X模型组、CIG小剂量组(60 mg·kg-1)、CIG大剂量组(120 mg·kg-1)、阳性药物组(美金刚3 mg·kg-1).②模型制备及给药:Wistar大鼠灌胃给予CIG 7天,同时进行Morris水迷宫实验检测空间学习记忆能力,在第7天记录逃避潜伏期;第8天大鼠立体定位单侧侧脑室注射WT/GFX各200 umol·L-1,使GSK-3β在ser9位点磷酸化作用降低,增加GSK-3β活性,制备tau蛋白过度磷酸化拟AD模型;第9天进行水迷宫实验,记录大鼠逃避潜伏期后处死,取脑组织.采用免疫荧光方法观察大鼠脑内海马神经元的形态变化,应用Western blot方法检测皮层和海马PI3K/AKT信号通路以及突触相关蛋白的表达水平.结果:①Morris水迷宫实验显示:模型组逃避潜伏期明显增加,CIG灌胃给药使模型组大鼠逃避潜伏期明显降低;②免疫荧光实验:通过对MAP-2染色发现,模型组神经元树突数量减少,发生明显断裂,且排列杂乱,给予CIG后,树突断裂情况显著减少,长度增加,排列逐渐恢复整齐;③Western Blotting实验显示:模型组与假手术组相比,tau蛋白在Thr217及PHF-1(识别Ser396/404位点)位点的磷酸化水平明显增加,CIG可使这些位点的磷酸化显著降低;模型组皮层和海马中p-GSK-3β-ser9表达降低,即GSK-3β被激活,CIG灌胃给药可增加p-GSK-3β-ser9表达;模型组PI3K/AKT信号通路活性被抑制,跨膜受体胰岛素样生长因子Ⅰ受体p-IGF-I R表达量减少,即受体活性被抑制,CIG可增加p-IGF-I R的表达,信号通路下游p-PI3K、PI3K-110α、p-PDK1、p-AKT表达均减少,即PI3K、PDK1、AKT活性被抑制,CIG灌胃给药可使p-PI3K、PI3K-110α、p-PDK1、p-AKT表达显著增加,进而抑制GSK-3β活性;④模型组突触相关蛋白p-synapsinⅠ、Synaptophysin表达量均明显减少,CIG能增加p-synapsinⅠ、Synaptophysin表达.结论:1 CIG能通过减少tau蛋白过度磷酸化,保护神经元形态,增加突触功能,进而改善AD的学习记忆障碍;2 CIG能通过激活PI3K/AKT信号通路,抑制GSK-3β活性,进而降低tau蛋白过度磷酸化.
作者：李雪莲；杨翠翠；张兰；石京山 刊期： 2017年第02期
目的:阿尔茨海默病是一种常见的中枢神经系统退行性疾病,是老年痴呆中常见的类型,占50％～75％,其主要症状是渐进性的记忆障碍、认知障碍、人格改变及语言障碍等神经精神症状,导致生活、工作和社会能力减退.阿尔茨海默病主要的病理改变为β淀粉样蛋白沉积形成的细胞外老年斑和tau蛋白过度磷酸化形成的神经细胞内神经原纤维缠结.山茱萸环烯醚萜苷(cornel iridoid glycoside,CIG)是本室从中药山茱萸中提取的有效部位.目前有文献表明tau蛋白的沉积与认知功能衰退和神经的变性具有很强的相关性,所以本室应用rTg4510小鼠这种能够过度表达人类P301Ltau基因而导致形成大量NFT、学习记忆障碍及大量神经元死亡的小鼠为拟AD模型,研究CIG对rTg4510小鼠学习记忆障碍的影响.方法:①分组及给药:选用3月龄的rTg4510小鼠,灌胃给药4个月.实验分为七各组,分别为对照组、对照+CIG中剂量组(100 mg·kg-1)、模型组、小剂量组(50 mg·kg-1)、中剂量组(100 mg·kg-1)、大剂量组(200 mg·kg-1)、美金刚组(5 mg·kg-1).②应用Morris水迷宫实验、物体识别实验检测小鼠的学习记忆能力,Y迷宫实验及自主活动实验检测小鼠的活动性(活跃程度).结果:①3月龄的rTg4510小鼠,灌胃给药4个月后可缩短其在Morris水迷宫中的逃避潜伏期及增加在其在撤台实验中的平台穿越次数,增加其对新物体的分辨指数水平,表明CIG能够改善rTg4510小鼠的学习记忆功能.②3月龄的rTg4510小鼠,灌胃给药4个月后可增加其在Y迷宫实验中的总进臂次数和总路程,增加其在自主活动中的活动次数.结论:本研究发现,7月龄的rTg4510小鼠已出现学习记忆障碍和高活动性及类似焦虑的症状,而CIG能够改善rTg4510小鼠的学习记忆障碍以及高活动性.
作者：罗艺；杨翠翠；张兰 刊期： 2017年第02期
神经药理学报杂志
主管:河北省教育厅
主办：河北北方学院 中国药理学会
