臧彩霞；杨瀚宇；王璐；鲍秀琦；张丹
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:针对脑β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)沉积和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厘清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
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)以进行性认知功能减退为主要表现,是为常见的神经系统退行性疾病.AD患者脑内的主要病理变化包括β淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)在细胞外沉积形成的老年斑、异常磷酸化Tau蛋白在细胞内聚集形成的神经原纤维缠结、淀粉样血管病和神经元丢失.传统观点认为,AD是一个大脑自身异常的疾病,因此过去AD防治策略的重点在于使药物进入脑内而发挥干预作用.近年来的研究表明,AD患者中Aβ沉积也存在与外周脏器组织如心脏和肠道,我们的工作也发现外周脏器的功能状态与Aβ代谢相关,外周脏器组织在脑内Aβ清除上发挥重要作用.我们新近证实,来源于外周血液的Aβ也能进入正常小鼠脑内,诱发AD特征性病理变化、损害神经功能.腹腔透析可以降低AD小鼠血液Aβ水平,改善脑内微环境,促进脑内Aβ清除.这些发现提示,AD可能是一个系统疾病,需要从系统这一新的角度来理解AD发生机制、寻找AD防治措施.
作者：王延江 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:阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)被认为是突触相关的一类疾病,因此又把它叫做突触失效,终导致中枢神经系统网络联系受损,认知功能及记忆能力的下降.神经元的损伤和异常信号转导是神经退行性疾病的关键性指标.因此,改善突触结构和功能障碍是改善认知缺陷和防止AD发展的一个重要目标.文冠果壳苷是从文冠果果壳中提取的一种三萜皂苷类单体化合物,前期研究结果证实其对多种AD模型动物的学习记忆障碍具有显著的改善作用,并可增加海马突触素及PSD95的蛋白表达,提示文冠果壳苷可能具有保护突触或提高突触可塑性的作用.方法:本实验通过行为学、透射电镜、Golgi-Cox染色、免疫组化、电生理和突触相关蛋白表达的考察,验证文冠果壳苷对APP/PS1转基因小鼠学习记忆障碍的改善作用及对突触结构和功能可塑性的影响.结果:Morris水迷宫结果表明,与APP/PS1小鼠相比,文冠果壳苷可以显著缩短逃避潜伏期,提高穿台次数;Y迷宫结果表明,文冠果壳苷可以显著提高APP/PS1小鼠的自发交替反应率;提示文冠果壳苷可以改善APP/PS1小鼠的空间记忆和工作记忆障碍.透射电镜结果表明,与APP/PS1小鼠相比,给予文冠果壳苷后CA1区突触间隙清晰可见,突触前区内有较多的突触小泡,突触前后膜清晰均匀;Golgi-Cox染色结果表明,文冠果壳苷可以显著改善APP/PS1小鼠海马树突棘密度降低;文冠果壳苷可以对抗Aβ25-35导致的原代海马神经元树突长度降低及多级树突分枝减少;提高APP/PS1小鼠突触结构可塑性相关蛋白(BDNF-TrkB通路相关蛋白)的表达;提示文冠果壳苷对突触结构具有保护作用.电生理实验结果表明,文冠果壳苷可以显著改善APP/PS1小鼠LTP降低;CamKⅡ和GluR1蛋白的表达对于LTP的维持至关重要,Western blot结果表明,文冠果壳苷可以显著提高APP/PS1小鼠海马突触上和突触外p-CamKⅡ蛋白的表达,促进突触上GluR1蛋白的磷酸化;提示文冠果壳苷对APP/PS1小鼠突触功能可塑性具有保护作用.结论:文冠果壳苷对APP/PS1小鼠的学习记忆障碍具有显著改善作用.其机制可能与调节突触结构相关蛋白BDNF-TrkB及功能维持相关蛋白CamKⅡ-GluR1,进而提高海马突触结构和功能可塑性有关.
作者：刘鹏；朱琳；纪雪飞；迟天燕；邹莉波 刊期： 2017年第02期
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)和血管性痴呆是多见的认知障碍性疾病.早期诊断可早期干预,延缓病情发展,提高生活质量.采用基因检测、神经心理量表和功能影像技术对临床队列进行前瞻性和回顾性研究.研究结果显示:①β淀粉样蛋白(β,amyloid protein,Aβ)代谢基因在卒中后认知障碍早期即有改变;②在功能磁共振中mI越高,患者认知水平越差,在APOE4携带者改变更加显著.年龄和APOE4是影响mI与认知状态相关性的主要因素;③白质损伤与认知障碍存在正相关性,伴有腔梗的白质损伤,认知障碍明显高于非腔梗组;④发现MCI中海马萎缩不明显时,NAA/Cr及mI/Cr即有早期改变,提示海马代谢改变可能先于其结构的变化,而且NAA/Cr在转化为AD的MCI中明显降低,在转化为DLB的MCI中没有显著降低,提示NAA/Cr具有鉴别MCI亚型的能力.针对脑灰质微结构(MD值)开展研究,已经自主开发了专用分析工具Brain Search(BS),实现了基于解剖脑区水平可视化DTI参数图的病理改变,发现在aMCI和AD中,MD值升高的脑区具有左侧海马改变并向双侧移行的解剖偏侧性.aMCI和AD的脑灰质水弥散分布规律符合低成本高效率的小世界特性,并在病理条件下脑内功能连接减少,揭示了脑内拓扑网络改变,我们发现了,11个脑内重要的网络连接节点,其中右侧内嗅皮层和额叶眶回两个节点在aMCI中首先破坏.⑤我们还开展了空间导航任务态、嗅觉刺激任务态功能磁共振进行了相关研究,发现相关网络的不完整性.总之,可联合基因和功能影像技术早期诊断认知障碍性疾病.
作者：徐运 刊期： 2017年第02期
铁离子是维持正常生命活动所必须的微量元素,参与了机体多项基础生理过程,新近的研究发现中枢神经系统铁离子紊乱与多种神经退行性疾病包括阿尔茨海默病和帕金森病的发生发展密切相关.传统观点认为,铁离子主要通过氧化应激或铁响应元件调节神经元生理和病理功能,然而目前关于铁过载所致神经功能改变的其他调控机制研究仍然相当缺乏.本研究首先应用铁过载诱发体内外神经损伤模型证实铁过载可以诱发神经细胞突触断裂,线粒体功能下降以及认知功能障碍.其次,结合应用非标记质谱定量蛋白组学在离体原代皮层神经元铁过载模型中深入进行机制探讨.质谱共检出的差异表达蛋白中82个差异蛋白参与神经系统发育和功能维持,112个差异蛋白为神经疾病相关蛋白,并证实包括 β-淀粉样蛋白前体蛋白(Amyloid precursor protein,APP)、转铁蛋白受体1等七个铁代谢相关蛋白受到铁过载调控.我们进一步对铁过载神经元APP的调控作用进行了系统研究,证实铁过载促进APP非淀粉样剪切,具体表现为铁处理组CTFα显著增加,但sAPPα分泌受阻,表现为sAPPα分泌减少而细胞分布增加;同时,铁过载抑制神经元APP淀粉样剪切,表现为CTFβ水平明显减少,sAPPβ和Aβ分泌亦显著减少.研究进一步揭示铁过载通过直接和间接方式抑制神经元β-分泌酶活性,三价铁剂柠檬酸铁铵可直接抑制β位分解酶1(beta-secretase 1,BACE1)酶活,也可通过促进sAPPα与BACE1的相互作用间接抑制淀粉样剪切.鉴于分泌形式sAPPα和Aβ的重要生理和病理功能,且铁过载减少这二者的分泌,提示sAPPα和Aβ的功能障碍有可能是铁过载所致神经损伤的机制之一.本研究系统证实了铁过载对神经元功能的影响,采用组学手段揭示了铁过载对神经元多个重要功能蛋白的影响,拓展了对铁过载相关神经损伤的认识,为铁代谢紊乱参与中枢神经系统疾病发生发展的这一理论提供支持.
作者：陈郁婷；黄霄天；刘幸；周虎；章海燕 刊期： 2017年第02期
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)痴呆期病程难以逆转,进行AD痴呆前期诊断具有重要意义.国际上已将脑脊液Aβ和Tau、正电子发射型计算机断层显像(positron emission computed tomography,PET)分子探针等作为AD诊断的标记物,而国内缺乏AD痴呆前期大规模临床多中心队列研究和早期诊断综合指标体系.本报告将聚焦国内外研发AD早期诊断的基因、体液、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)和PET分子探针诊断技术,并通过多中心临床队列研究,验证上述诊断技术的价值,旨在建立国人AD痴呆前期诊断和预警综合指标体系.
作者：王晓民 刊期： 2017年第02期
目的:评价二苯乙烯苷(2,3,4',5-tetrahydroxystilbene-2-O-β-D-glucoside,TSG)在长期给药过程中对APP/PS1小鼠学习记忆功能的影响及其对阿尔茨海默病病理改变的影响,同时比较其与多奈哌齐药效学及药理作用的不同.方法:给APP/PS1小鼠灌胃给药(TSG,50 mg·kg-1,100 mg·kg-1;donepezil,1 mg·kg-1)在给药后用Morris水迷宫实验,新物体识别实验,自主活动,评价小鼠的学习记忆功能及小鼠的活动性.硫磺素染色和Aβ40/42免疫荧光共定位观察全脑斑块沉积,免疫组化染色观察皮层和海马部位斑块沉积情况,ELISA方法检测脑内可溶及不可溶Aβ42的含量,用Western Blot方法检测皮层及海马部位Aβ生成及代谢途径的关键酶的含量,以此来判断TSG药物在改善老年痴呆的作用及其作用的关键点.结果:Morris水迷宫实验结果显示APP/PS1模型组与Wild Type对照组相比逃避潜伏期明显延长,给药后逃避潜伏期明显缩短,TSG与DON相比,逃避潜伏期更短.新物体识别实验显示APP/PS1模型组与Wild Type对照组相比分辨指数明显缩短,给药后分辨指数提高,TSG与DON相比,分辨指数明显提高.硫磺素染色与Aβ40/42免疫荧光共定位,斑块能够完全重合,说明斑块的主要成分是Aβ40/42,实验结果统计分析APP/PS1模型组与Wild Type对照组相比脑内斑块显著,给药后全脑斑块减少,以小剂量为显著,Don也能减少斑块沉积,减少程度较TSG稍差.免疫组化染色皮层斑块沉积,APP/PS1模型组与Wild Type对照组相比皮层斑块显著,给药后皮层斑块减少;免疫组化染色海马斑块沉积,APP/PS1模型组与Wild Type对照组相比海马斑块显著,给药后海马斑块减少.另外Western Blot检测了Aβ代谢通路,前体蛋白和关键代谢酶,给药后APP,BACE-1,PS1表达量减低.用ELISA方法检测脑内可溶及不可溶性Aβ42的含量,结果显示APP/PS1模型组与Wild Type对照组相比可溶性Aβ42含量明显增高,给药后有一定程度减低;不可溶性Aβ42,APP/PS1模型组与Wild Type对照组相比明显增加.给药后不可溶性Aβ42明显减低,DON对不可溶性Aβ42的脑内含量减低,效果与TSG相比不明显.结论:TSG在长期给药后能够改善小鼠的空间学习记忆功能,对斑块所导致的记忆功能减退,有显著的提高作用,而与TSG相比DON的改善学习记忆能力更为显著.TSG对小鼠的活动能力无不良影响.TSG能够减少斑块沉积,其中不可溶性Aβ42减低为明显.进一步研究Western Blot结果显示TSG能够减少APP的表达,在板块生成途径能够影响关键代谢酶BACE-1和PS1.TSG长期药效优于DON.
作者：陈晨；罗艺；杨翠翠；张丽；张旭；李雅莉；李林；张兰 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: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:tau蛋白过度磷酸化与AD的发病机制直接相关,本实验通过冈田酸(okadaic acid,OA)诱导SH-SY5Y细胞tau蛋白过度磷酸化实验模型,研究补体C3/C3aR在OA致SH-SY5Y细胞tau蛋白过度磷酸化的作用及机制.通过对以上问题的阐明将为研究针对C3/C3aR这一靶点开发新型药物保护Tau蛋白病尤其是AD提供理论基础.方法:①采用OA诱导SH-SY5Y细胞,以tau蛋白过度磷酸化和细胞活性的变化为观察指标,建立用于AD研究的细胞模型.②CCK8法检测细胞活性.③Western blot测定SH-SY5Y细胞Ser396,Thr231,Thr205位点磷酸化tau蛋白水平.④Western blot法测定tau蛋白磷酸化关键调节酶GSK3β,Cdk5,PP2A的蛋白表达水平.结果:①OA处理SH-SY5Y细胞,CCK8法检测显示细胞活性显著降低,作用随着OA浓度的增高和作用时间的延长而增强;40 nmol·L-1 OA作用SH-SY5Y细胞不同时间,可见细胞中Ser396,Thr231,Thr205位点磷酸化tau蛋白水平于作用后3 h开始升高,24 h达高峰,随后开始下降,48 h的水平仍高于基础值,提示OA可诱导SH-SY5Y细胞活性下降和tau蛋白过度磷酸化.②C3a受体拮抗剂SB290157预处理24 h后,再给予40 nmol·L-1 OA处理SH-SY5Y细胞12 h,检测细胞中Ser396,Thr231,Thr205位点磷酸化tau蛋白水平,可见Ser396,Thr231,Thr205位点磷酸化tau蛋白水平变化同时下调,显著低于单独OA处理组,提示在OA诱导SH-SY5Y细胞tau蛋白过度磷酸化过程中,补体C3/C3aR可能参与其中,C3aR受体拮抗剂可显著抑制tau蛋白过度磷酸化.③C3a受体拮抗剂SB290157预处理,western blot结果显示SB290157可抑制GSK-3β和Cdk5的蛋白表达,但可上调蛋白磷酸酶PP-2A的蛋白表达.④通过转染C3aR-siRNA,同样发现OA不能诱导tau的过度磷酸化及其调节蛋白的改变.结论:①OA可诱导SH-SY5Y细胞活性下降和tau蛋白过度磷酸化,该细胞模型可用于AD研究.②在OA诱导SH-SY5Y细胞tau蛋白过度磷酸化过程中,C3a受体拮抗剂SB290157可抑制SH-SY5Y细胞Ser396,Thr231,Thr205位点磷酸化tau蛋白水平.③C3a受体拮抗剂对过磷酸化tau蛋白水平的抑制,可能是通过抑制GSK-3β和Cdk5,同时上调蛋白磷酸酶PP-2A实现的.
作者：马嵘；胡珺捷；姚艺；黎钢 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: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
本专题讲座主要介绍阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)近10年来的临床诊断和临床药理研究进展,包括结构、功能、病理等多模态神经影像,脑脊液、外周血等标志物对AD病程进展、分期、疗效观察的准确鉴别与诊断;延缓或阻止病程进展和小分子药物、主动和被动免疫治疗药物的Ⅱ～Ⅲ期临床研究.同时,介绍本课题组近年有关临床诊断与药物临床试验研究结果.
作者：肖世富 刊期： 2017年第02期
目的:阿尔茨海默症(Alzhimer's disease,AD)是一种以记忆进行性减退、认知功能障碍为特征的常见的神经退行性疾病.AD的病理特征是老年斑及细胞内神经纤维缠结的形成.前期研究发现中药栀子中的藏红花色素类成分不仅可显著改善Aβ转基因果蝇的学习记忆能力,而且能提高小鼠的空间学习记忆能力,提示其具有良好的研究开发前景.GJ-4是从栀子中提取分离出的一种藏红花色素富集的活性部位,GJ-4在东莨菪碱模型、Aβ25-35侧脑室注射模型、亚急性衰老模型及血管性痴呆模型表现出较好的药效.由于GJ-4成分较为复杂,其中共包含14个单体化合物,其中化合物A和B的含量约占GJ-4的70％,我们在体内及体外对GJ-4的单体成分进行药效学筛选及评价,寻找GJ-4的活性成分,为以后GJ-4的药效学研究提供物质基础.方法:采用东莨菪碱模型对含量多的单体化合物A和B进行药效学评价;在细胞模型上采用过氧化氢损伤SY5Y细胞模型、L-谷氨酸损伤SY5Y细胞模型、铜离子损伤APP-SY5Y细胞模型对GJ-4所有的单体化合物进行药效学筛选;在体外酶学水平上,评价GJ-4单体化合物对β和γ分泌酶的作用.结果:单体化合物A和B在东莨菪碱模型上均表现出一定的改善学习记忆的能力,但其药效与GJ-4有一定的差距;GJ-4所含的单体化合物在细胞水平一部分能改善过氧化氢引起的氧化损伤,一部分能改善L-谷氨酸引起的兴奋性损伤,同时能减弱Aβ聚集引起的损伤;体外酶学结果发现部分单体化合物能抑制β和γ分泌酶的活性,但GJ-4对对β和γ分泌酶的抑制作用更强.结论:实验结果表明,GJ-4各单体化合物具有不同的改善神经元损伤的机制,其中含量多的单体化合物A和B均表现出一定的改善学习记忆的能力,但其药效与GJ-4有一定的差距;提示GJ-4发挥良好的药效是各单体化合物通过不同机制、协同作用的结果,初步研究结果对GJ-4的药效学有一定的说明,但其具体作用的物质基础有待进一步研究与探讨.
作者：臧彩霞；杨瀚宇；王璐；鲍秀琦；张丹 刊期： 2017年第02期
糖尿病脑病是指糖尿病患者伴有认知障碍和脑组织的结构及病理生理改变,根据文献报道,糖尿病伴有认知障碍的发生率是其它同类人群的两倍以上,由于糖尿病发生率的迅速增加,至2015年发病人数已超过1亿人.因而,糖尿病脑病也受到越来越多的关注.至今糖尿病脑病的机理不十分清楚,阐明其发病机理,找到药物作用的靶分子,寻找预防和治疗糖尿病脑病的新药,是中老年医学药学人员的重要任务.我们建立了多种糖尿病小鼠模型,从血液生化到脑形态改变;从脑电生理到重要受体表达,以及药物治疗作用,并与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)进行了初步比较.我们首先观察了KK-Ay小鼠在3,5,7月龄时的血液生化改变,发现随着月龄的增加与对照C57小鼠比较,血糖,血脂和血胰岛素水平均逐渐提高,与之相应的改变是小鼠的认知能力明显降低,在Morris水迷宫实验中,出现了糖尿病脑病的明确症状.同时脑内A? 沉积和Tau蛋白磷酸化明显增加.为进一步揭示糖尿病脑病的病理改变,我们又建立了STZ大鼠,db/db小鼠及ZDF糖尿病模型.在这些动物模型中均表现出明显的学习记忆障碍,并也有一定的A? 和Tau蛋白增加.形态学研究发现,通过NeuN荧光染色证实KK-Ay小鼠神经元数量没有明显丢失,但小胶质细胞早期即出现形态改变,且Iba1表达增加,提示小胶质细胞激活增加,同时星形胶质细胞激活增加,脑的炎症反应可能与糖尿病对脂代谢异常有关,而高糖对神经元损伤不明显.离体脑片长时程增强作用(long-term potentiation,LTP)的比较研究发现,糖尿病脑病与AD随病情进展,LTP却受到了明显的损伤,但电生理检测显示,突触前递质释放和突触后神经元的兴奋性均无明显变化,而N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid,NMDA)和α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid,AMPA)受体亚型的蛋白表达显示,磷酸化的NR2A和NR2B表达明显降低,糖尿病脑病时LTP的改变与AD的改变相似.糖尿病脑病与AD的药物治疗显示,胆碱酯酶抑制剂对糖尿病脑病有一定疗效,但对糖尿病症状无改善作用,丁苯酞前药PHPB也有一定疗效.但糖尿病脑病对饮食治疗效果显著.将高脂饲料恢复为普通饲料后,不仅KK-Ay小鼠的血清生化指标得到改善,学习记忆能力和神经突触可塑性,即LTP均可明显改善.说明糖尿病脑病及引起的认知障碍在一定时期内是可被逆转的,这一点可能给人们带来重要的信息.
作者：王晓良；王玲；李江；师思；尹华静；于文雯 刊期： 2017年第02期
Objective:Alzheimer's disease(AD)is a chronic neurodegenerative disorder characterized by the neuropathological conclusion of intracellular neurofibrillary tangles and extracellular amyloid plaque accumulation in vulnerable regions of the brain. The accumulation of amyloid-β peptides(Aβ)plays a key role in AD pathogenesis. The molecular culprit in AD is the Aβ,which derives from the amyloid precursor protein(APP)through sequential cleavage by the two proteasesβ- andγ-secretase. In contrast,α-secretase cleaves APP within the Aβdomain,thus preventing Aβgeneration. In this study,we tried to investigate the effects of Dendrobium nobile Lindl. Alkaloids (DNLA)on α,βandγ-secretase of hippocampal neurons in SD Rat. Methods:Primary hippocampal neurons of rat were cultured till the 8th day. Neurons purity was detected by immunofluorescence technique. The neurons were exposed to DNLA(0.35,3.5,35,350,700 ng·mL-1,respectively), then cultured for another 48 h and used for further detection. The cells activity was measured by methylthiazoldiphenyl tetrazolium(MTT)assay. Western blot measured the protein expression of APP,α-secretase(ADAM10 and ADAM17),β-secretase(BACE1),γ-secretase(PS1)and Aβ42. Results:Neurons purity was,at least,84.5％. The cell activity of viable hippocampal neurons was not changed significantly after the treatment with DNLA. However,DNLA reduced the protein expression of APP, ADAM10,BACE1 and Aβ42 of hippocampal neurons,increased the protein expression of ADAM17 and PS1,but the PS1 not significantly. Conclusion:DNLA reduced the protein expression of APP, ADAM10,BACE1 of hippocampal neurons in rat,increased the protein expression of ADAM17. And then reduced the protein expression of Aβ42. It suggests that DNLA has a potential health care value.
作者：HUANG Juan；XU Yun-yan；ZHANG Ming-hui；YANG Xiao-hui；LIU Yuan；WU Qin；SHI Jing-shan 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
目的:为了明确记忆相关基因KIBRA在阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)转基因动物模型中是否存在表达改变及及其对神经元凋亡的影响,进而探讨KIBRA如何参与Aβ诱导的神经元凋亡及其相关机制.方法:本研究首先通过免疫组织染色及免疫蛋白印迹的方法,观察在不同月龄APP/PS1小鼠中是否存在KIBRA的表达改变.其次,通过TUNEL免疫荧光染色,观察在KIBRA基因敲除小鼠中是否存在神经元凋亡.后,我们使用CRISPR/CAS9慢病毒及过表达慢病毒分别转染HT22细胞,建立KIBRA基因敲除和KIBRA过表达细胞模型,进而探讨KIBRA对Aβ诱导的神经元凋亡及其相关机制的研究.结果:①KIBRA在APP/PS1转基因小鼠脑内特异性表达:选用9月龄及12月龄APP/PS1小鼠作为AD研究模型,通过KIBRA免疫组织染色分析,无论整个海马,还是海马亚区CA1区和CA3区,9月龄和12月龄APP/PS1小鼠KIBRA阳性细胞数量均明显低于对照组,其中12月龄尤为显著(P<0.01,P<0.001).免疫蛋白印迹结果同样证实12月龄APP/PS1小鼠海马区KIBRA的表达明显低于野生型小鼠(P<0.001).随着月龄的增加,KIBRA在APP/PS1转基因小鼠海马区的表达逐渐减少,提示KIBRA在AD小鼠海马区的特异性降低,与学习记忆障碍密切相关.②KIBRA在神经元凋亡中的重要作用:通过TUNEL荧光染色发现,与野生型小鼠相比,12月龄APP/PS1小鼠海马神经元凋亡比例明显增多(P<0.01,P<0.01).4月龄KIBRA基因敲除小鼠海马神经元凋亡比例比野生型小鼠明显增加(P<0.05),提示KIBRA在神经元凋亡的发生中扮演不可或缺的角色.③KIBRA对Aβ诱导的神经元凋亡的保护作用:CCK8及免疫蛋白印迹结果显示,与空病毒组相比,经1μmol·L-1的Aβ1-42寡聚体处理后的KIBRA敲除组细胞活力明显降低(P<0.01);凋亡相关蛋白(剪切的PARP、活化的caspase3)的表达量明显增高(P<0.05,P<0.01).KIBRA过表达组细胞存活率明显优于空病毒组(P<0.05),凋亡相关蛋白较空病毒组显著减少(P<0.05),进一步提示KIBRA参与抑制Aβ诱导的神经元凋亡,促进细胞增殖和存活.4.KIBRA通过激活Akt信号通路抑制Aβ诱导的神经元凋亡:本实验筛选凋亡相关信号通路,结果显示,在1μmol·L-1 Aβ1-42寡聚体处理1 min后,KIBRA敲除组Akt Ser473位点磷酸化水平比空病毒组显著降低(P<0.05).在Aβ1-42寡聚体处理1分钟后,KIBRA过表达组Akt Ser473位点磷酸化明显被激活,Akt Ser473位点磷酸化水平比空病毒组显著增高(P<0.01).此外,与Aβ1-42寡聚体干预组相比,Akt特异性抑制剂(MK2206)预处理组KIBRA过表达细胞存活率明显降低(P<0.05);剪切的PARP表达量明显增高(P<0.05).以上结果表明KIBRA通过激活Akt Ser473位点的磷酸化水平,抑制Aβ诱导的神经元凋亡.结论:KIBRA作为一种神经保护因子,通过激活Akt信号通路抑制Aβ诱导的神经元凋亡,促进细胞增殖及存活,为AD发病机制及治疗药物的研究提供了新的靶点.
作者：唐诗；王永祥；董玲玲；韩晓蕾；宋林；杜怡峰 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
