王晓民
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
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: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
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
目的:Dkk3是WNT信号通路的调节蛋白,主要在小鼠和人的心脏及脑组织中表达.前期研究发现,Dkk3在阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)小鼠模型及AD病人脑组织中表达显著降低.而以往研究报道,在AD疾病条件下,WNT信号通路中某些关键成分会下调,并与AD发生发展相关.然而,Dkk3如何作用于WNT信号,以及Dkk3对于AD的调节作用和分子机制尚不清楚.因此本研究拟利用已经建立的脑组织特异的Dkk3转基因小鼠和APPswe/PSΔE9双转基因AD模型小鼠,探究Dkk3对AD的调节作用及其分子机制.方法:RT-PCR法克隆小鼠Dkk3基因cDNA,将该基因插入PDGF启动子下游,构建转基因表达载体,通过显微注射法建立Dkk3转基因小鼠.PCR法鉴定转基因小鼠的基因型,Western blot检测Dkk3蛋白表达水平,确定Dkk3高表达首建鼠.Western blot和免疫荧光方法观察Dkk3于AD小鼠脑组织中的表达;开放旷场和Morris水迷宫检测小鼠自主行为和认知功能改变;硫磺素荧光染色和Aβ抗体免疫荧光染色观察小鼠脑组织老年斑病理变化,Western blot检测Aβ单体、二聚体表达水平;PET/CT检测小鼠脑部糖摄取的改变;Glut1抗体免疫荧光染色观察小鼠脑组织葡萄糖转运蛋白水平改变;Western blot检测Dkk3蛋白表达水平、tau过度磷酸化、WNT的信号通路关键分子的改变.结果:建立了脑组织特异表达的Dkk3转基因小鼠品系,同时通过杂交获得了Dkk3×APPswe/PSΔE9小鼠.免疫荧光显示Dkk3在小鼠脑皮质、海马等脑区神经元中表达,星形胶质细胞中不表达.Dkk3在AD小鼠和AD病人脑组织中均表达下调;Dkk3转基因表达改善AD小鼠的探究行为异常和认知功能缺陷;Dkk3转基因表达可导致AD小鼠脑内Aβ产量下降,老年斑大小、数量和沉积面积减少;Dkk3转基因表达增强AD小鼠脑部糖摄取,增加葡萄糖转运蛋白Glut1的表达;Dkk3转基因表达抑制GSK-3β活性、增加PKCβ1磷酸化水平.AD病人脑组织中也可见GSK-3β活性增强、PKCβ1磷酸化水平下降.结论:Dkk3是一个WNT通路的激动剂,DKK3转基因表达补偿了AD小鼠脑组织中的Dkk3表达下调,逆转了WNT信号下调,一定程度上延缓了AD的病理发展进程,改善了认知功能,提示Dkk3可成为AD治疗的一个潜在新靶点.
作者：张丽；孙彩显；靳亚西；高凯；史旭东；仇文颖；马超；张连峰 刊期： 2017年第02期
目的:本研究选择D-半乳糖致小鼠衰老模型为研究对象,探讨DL0410对衰老小鼠认知功能的保护作用,并从线粒体保护角度出发研究其分子作用机制.方法:建立D-半乳糖致衰老小鼠模型,通过行为学实验,评价DL0410对模型小鼠学习记忆的影响.实验设置阳性药对照对奈哌齐和美金刚,行为学实验包括Morris水迷宫、避暗实验、筑巢实验、新物体识别实验,并从线粒体结构和功能角度研究DL0410对其及下游多个层次的保护机制.结果:行为学实验结果表明,DL0410可以明显改善模型小鼠认知功能障碍的作用.在Morris水迷宫定位航行实验中,DL0410可以缩短其搜索时间和搜索距离,缩短其在空间探索实验中首次穿越平台的时间,并增加其穿越平台的次数;在避暗实验中,可以减少错误次数;此外,还可以提高筑巢实验的打分和新物体识别实验中的分辨指数.对脑内胆碱能系统功能进行考察,发现模型小鼠脑内乙酰胆碱酯酶的活性和乙酰胆碱水平未受显著影响,DL0410可以剂量依赖性的抑制脑内乙酰胆碱酯酶活性,提高乙酰胆碱水平,但差异未有统计学意义.对脑内线粒体功能和线粒体超微结构进行考察,发现DL0410可以显著提高线粒体的呼吸控制率(respiratory control ratio,RCR)和氧化磷酸化效率(oxidative phosphorylation rate,OPR),保护线粒体超微结构.对脑内氧化水平进行考察,DL0410可以显著提高谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶和过氧化物歧化酶的活性,降低模型小鼠脑内脂质过氧化产物(malondialdehyde,MDA)和晚期糖基终末化产物(advanced glycosylation end products,AGE).从神经炎症角度,DL0410可以通过RAGE/NF-κB信号通路抑制星形胶质细胞和小胶质细胞的活化和增生,抑制炎症介质的分泌.通过抑制JNK的激活,抑制脑内凋亡的发生,进而保护突触超微结构,减少突触的丢失.结论:DL0410可以有效改善D-半乳糖致衰老小鼠的学习记忆功能,其可能的机制是,通过保护线粒体的结构和功能,进而抑制脑内氧化应激水平,抑制神经炎症的发生,减少神经元的丢失和突触的破坏,从而改善模型小鼠的认知功能.
作者：连雯雯；刘艾林；杜冠华 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:基于静息态fMRI观察不同程度AD患者的ALFF值在不同频段上的变化.方法:对年龄、性别匹配的27名健康对照组(healthy control,HC)、40名AD患者(17名轻度AD和23名中度AD)进行功能磁共振扫描,获取slow-5、slow-4两频段低频振幅信息,根据频段和组别的交互作用分析,获得AD患者ALFF改变有显著性差异的脑区,观察这些脑区在不同程度患者间不同频段上的ALFF变化.结果:①AD患者ALFF有显著改变的脑区包括:双侧楔叶距状回、双侧丘脑、左侧顶下小叶、左侧楔前叶;②在slow-4频段,轻度、中度AD患者与HC三组在上述脑区的ALFF值差异无显著性;在slow-5频段,轻度AD组双侧丘脑、左侧顶下小叶ALFF值明显升高,双侧楔叶/距状回ALFF值明显下降;中度AD组与正常对照组相比ALFF差异无明显性;与轻度AD组相比,ALFF值在左侧楔前叶出现明显下降,在双侧楔叶/距状回出现回升.结论:①轻、中度AD患者的静息态fMRI低频振幅与正常人不同,主要体现在slow-5频段,slow-5频段的低频振幅变化更能反映AD患者随病情进展出现的脑功能改变;②在轻度AD阶段,双侧丘脑、左侧顶下小叶的活动增强起代偿作用,在中度AD阶段,双侧楔叶/距状回活动增强发挥代偿作用.
作者：刘艳秋；田晓洁；魏永斌；夏明睿；刘学娜；贺永；张新卿 刊期： 2017年第02期
衰老以及阿尔茨海默病(Alzheimer'disease,AD)都会导致大脑认知功能的衰退,这种认知衰退可能与大脑固有连接网络(intrinsic connectivity network,ICN)的损伤存在密切联系.但长期以来并不清楚这种网络连接退化模式在正常老化与病理性老化(AD)中的特点,严重影响了疾病的早期发现.本研究通过对正常老化(Normal aging,NG)群体(n=158,65.13±7.013)和AD早期的轻度认知障碍(mild cognitive impairement,MCI)群体(n=74,66.36±7.955)进行了研究.通过使用独立成分分析(independent component analysis,ICA)方法从静息态功能磁共振数据(resting state fMRI)中提取ICN,并使用双回归(spatial-temporal regression)方法得到个体水平的各个ICN的连接强度指标和时间序列.研究发现,两组人群中联合皮层系统的脑网络均比感知觉皮层系统的脑网络连接强度展现出较高的年龄效应,且MCI群体在联合皮层系统中各网络的年龄效应均要比NG组高.进一步分析发现,后背侧默认网络(pdDMN)在MCI组存在区别于NG组的显著年龄相关下降,在默认网络内部,pdDMN与后腹侧默认网络(pvDMN)以及前腹侧默认网络(avDMN)之间的功能连接在MCI组存在区别于NG组的下降;并且pdDMN与突显网络(SN)之间的连接在MCI组也表现出区别于NG组的下降.与认知行为成绩的关联分析发现,pdDMN的功能连接强度与记忆能力、视空间加工能力等存在显著的正相关.以上结果说明,MCI群体在脑固有连接网络层面存在区别于正常老化的疾病敏感脑区,该敏感脑区主要分布在pdDMN区域,并围绕该区域发生了默认网络内以及默认网络与突显网络间的一系列功能连接的改变,这种改变影响了MCI群体的认知功能表现.
作者：张占军 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
目的:研究特异性GSK-3β抑制剂Tideglusib对1-甲基-4-苯基-吡啶离子(1-methyl-4-phenylpyridinium ion,MPP+)诱导SH-SY5Y神经细胞凋亡的保护作用及其可能的作用机制.方法:通过MPP+诱导SH-SY5Y细胞凋亡建立体外帕金森病细胞模型,采用MTT筛选出对SH-SY5Y起保护作用的Tideglusib有效浓度;采用免疫化学染色方法检测Tideglusib对SH-SY5Y的神经保护作用;分别采用Hoechst33258核染方法和流式细胞仪检测Tideglusib的抗凋亡作用;通过Western-blot检测经Tideglusib处理后,SH-SY5Y细胞中与神经元凋亡密切相关的磷酸化tau蛋白(p-tau)及其上游激酶磷酸化糖原合成激酶(p-GSK-3β)的表达水平.结果:300μmol·L-1的MPP+处理SH-SY5Y细胞48 h构建体外帕金森细胞模型,通过MTT及免疫化学染色方法筛选Tideglusib的有效保护浓度发现5μmol·L-1的Tideglusib可对SH-5Y细胞产生保护作用,细胞存活率与MPP+处理组相比差异具有统计学意义(P<0.01);通过Hoechst33258和流式细胞仪发现MPP+可导致SH-SY5Y产生凋亡,5μmol·L-1的Tideglusib可有效改善SH-SY5Y的凋亡情况,差异具有统计学意义(P<0.01);Western-blot结果显示MPP+可引起GSK-3β的活化并诱导tau的异常磷酸化;而Tideglusib可下调GSK-3β的活性,降低磷酸化tau的水平(P<0.05).结论:Tideglusib可抑制MPP+引起的SH-SY5Y神经细胞凋亡,作用机制可能是通过抑制GSK-3β从而降低tau蛋白的磷酸化水平,进一步发挥神经元保护作用.
作者：余汇；钟佳宏；钟秋萍；汪海涛；王文雅；徐江平 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: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
Background:Inhibition of phosphodiesterase 4(PDE4)improves the learning and memory abilities in Alzheimer's disease animal models. The cognition-enhancing effects of PDE4 inhibition involve reduced inflammatory responses in the brain. However,the underlying mechanisms are ill-understood. cAMP induces autophagy,and deficiency of autophagy leads to elevated inflammatory factors. In the present study,we aimed to investigate the contribution of autophagy to the anti-inflammatory effect of PDE4 inhibitor ROF. Methods:Acidic vesicles were traced by Lysotracker(LYT)red and acridine orange(AO)staining. Autophagosomes in BV-2 cells was observed by immunofluorescence staining of microtubule-associated protein 1 light chain 3(LC3). Aβ25-35 or lipopolysaccharide(LPS)with ATP were used to activate microglial cells and inflammasome. Cytokine levels were measured by ELISA method. The levels of pro-inflammatory factors and essential proteins involved in the formation of autophagosome were detected by Western blotting. Results:ROF increased the level of LC3-II,while the level of p62 was decreased. Enhanced fluorescent signals were observed in BV-2 cells treated with ROF by AO and LYT red staining. In addition,immunofluorescence indicated a significant increase in punctate LC3. Both LPS plus ATP and Aβ25-35 enhanced the conversion of pro-caspase-1 to cleaved-caspase-1 and increased the production of mature IL-1β. Interestingly,these effects were blocked by the treatment of ROF. Moreover,ROF decreased the apoptosis of neuronal N2a cells in conditioned media from BV-2 microglia. These effects were reversed by inhibition of microglial autophagy. Treatment with ROF also showed enhanced autophagy in mcie treated with LPS. Conclusions:PDE4 inhibitor ROF inhibits inflammasome activities and reduces the release of IL-1βby inducing autophagy.
作者：YOU Ting-ting；GUO Hai-biao；WANG Hai-tao；XU Jiang-ping 刊期： 2017年第02期
目的:探索补肾益智方(BSYZ)治疗阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的药效物质基础及其作用机制.方法:采用网络药理学理论与方法,首先从中草药相关数据库中收集BSYZ化学成分,以药代动力学参数(吸收、分布、代谢、排泄、毒性)为条件筛选出候选活性成分,然后基于三维形状匹配的WEGA程序对筛选出的候选活性成分进行靶标预测,基于靶标预测的结果构建药物-靶标网络并进行网络分析以及KEGG通路富集分析.同时采用APP/PS1双转基因小鼠模型验证BSYZ的体内药效并在网络药理学预测结果指导下进行体内分子机制的相关验证,从而全面深入地揭示BSYZ治疗AD的药效物质基础及作用机制.结果:BSYZ共有276个化学成分,其中17个关键化合物发挥主要治疗作用,包括Eriodictyol,Vitamin c以及Physcione等.BSYZ可作用于156个靶标,其中ACHE(acetylcholinesterase)、SIGMAR1(sigma non-opioid intracellular receptor 1)、SLC6A4(sodium-dependent serotonin transporter)、CHRNA7(neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7)以及NOS1(nitric oxide synthase,brain)是BSYZ治疗AD发挥疗效的主要作用靶点.网络分析可知,蛇床子、人参、枸杞子/女贞子在BSYZ治疗AD中通过同时作用于相同的蛋白靶标而发挥协同增强作用.通路富集分析可知,BSYZ主要作用于两大AD相关的病理网络:一方面BSYZ作用于导致AD的上游病理通路,抑制Aβ以及NFTs生成,发挥阻止疾病进展的作用;另一方面作用于缓解AD疾病症状的下游靶点,调节神经营养因子生存以及调节长时程增强效应,提高BSYZ治疗AD的综合疗效.动物行为学结果表明BSYZ中高剂量组可改善APP/PS1小鼠的学习记忆能力,包括显著缩短逃避潜伏期、显著增加穿越平台的次数等.尼氏染色结果表明BSYZ可减少APP/PS1小鼠海马中Aβ以及老年斑.Western Blot实验表明,BSYZ中高剂量组通过显著下调APH1B(gamma-secretase subunit APH-1B)水平,上调IDE(insulin-degrading enzyme)以及NEP(neprilysin)水平等途径从而减少Aβ在APP/PS1小鼠中的生成聚集.同时Western Blot实验还表明,BSYZ高剂量组可减少活化型Caspase-3与Caspzse-8含量,说明BSYZ具有神经保护作用.结论:本研究从网络多靶标的角度阐明了BSYZ治疗AD的药效物质基础及作用机制,为中药复方的网络药理学研究提供方法学参考.
作者：罗云霞；王奇；方坚松 刊期： 2017年第02期
目的:近几年来的研究发现提示轴突病变在阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)的发病机制上可能扮演重要的角色,而且轴突病变的特征性改变包括轴突和膨体的肿胀、轴突转运障碍以及轴突漏可能参与了老年斑(senile plaques,SP)和神经元纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFT)的起源和形成.近的动物模型研究也证实AD相关的危险因子如脑缺血、脑损伤、氧化应激和糖尿病脑病可以导致突起病变包括轴突病变和树突病变.为了进一步阐明AD相关的危险因子和轴突病变在AD病理机制上的重要性,本研究使用培养的海马神经细胞研究氧和葡萄糖剥夺(oxygen-glucose deprivation,OGD)并结合复氧复糖的处理对神经突起的影响.方法:培养8天的大鼠海马神经元实施不同时间的(0.5、1、2、4 h)OGD以及结合复糖复氧24 h处理.使用细胞工作站对神经元的形态(胞体和突起)、神经突起的转运功能和线粒体在神经突起的分布进行实时观察和成像以及进一步的测量分析.结果:①短时间(0.5 h和1 h)的缺糖缺氧和24 h复糖复氧处理对神经元突起形态影响不明显;相对较长时间(2 h)的缺糖缺氧和24 h复糖复氧处理后部分神经元胞体出现空泡样改变伴随突起的退休性变化;长时间(4 h)的缺糖缺氧和24 h复糖复氧处理后大部分的神经元胞体出现坏死性变化伴随神经突起断裂和崩解;②神经元在受到缺糖缺氧刺激后,突起的顺行和逆行转运都受到明显抑制,长时间的缺糖缺氧和复糖复氧处理终可以导致突起转运的停止;③长时间(2 h)的缺糖缺氧和24 h复糖复氧处理能导致培养海马神经突起内线粒体分布改变和线粒体的聚集.结论:明显的缺糖缺氧以及复糖复氧处理可导致培养的原代海马神经元突起的结构和功能变化.这些发现对于阐明脑血管病变以及脑中风在AD病理机制上的作用提供重要的实验证据.
作者：姜新帅；孙燕；肖芳艳；戴甲培 刊期： 2017年第02期
润佳医药开发的新药RP1600是一种针对β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)的拮抗剂-tramiprosate改良而成的药物.润佳医药使用了稳定同位素取代技术,成功解决tramiprosate体内快速代谢降解的问题,同时通过优化改造成前药的途径,使得RP1600具有更好的耐受性和药代动力学特征.润佳医药结合多年前在北美三期临床中取得的实际经验,首次提出阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的精准治疗计划 — 仅针对ApoE4基因病人的用药方案,争取率先为这部分高危AD患者带来治疗的新手段.
作者：吕佳声 刊期： 2017年第02期
由各种原因引起的长期脑低灌注(chronic brain hypoperfusion,CBH)被认为是轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)的临床前病理表现,MCI会引起患者的认知功能障碍,进一步发展为阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)或血管性痴呆(vascular dementia,VaD).目前尚无有效的治疗药物,早期干预被认为治疗AD或VaD的有效措施.VaD和AD具有相似的病理学特征:在细胞外表现为β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)沉积所引起的老年斑、在细胞内表现为tau蛋白过度磷酸化所引起的神经纤维缠结,此外还包括神经元轴突和树突的退化.我们的研究发现采用双侧颈总动脉结扎(2VO)8周构建大鼠CBH动物模型表现为学习和记忆能力的下降.随后研究表明:CBH可引起海马和皮层miR-195的表达下调,下调的miR-195会上调淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)及APPβ裂解酶1(Beta-secretase 1,BACE1)的表达,引起Aβ的聚集;下调的miR-195在通过促进Aβ的生成促进LCMT-1表达的同时转录后调节PME-1表达,从而参与CBH大鼠海马区蛋白磷酸酯酶2A(protein phosphatase 2A,PP2A)活性的调节过程,并通过诱导Aβ的生成激活CDK5/P35向CDK5/P25的转化协同靶向调节cdk5r1的转录后翻译促进了tau蛋白过度磷酸化过程.进一步研究发现CBH通过下调miR-195激活N-APP/DR6/caspase6/caspase3信号通路,诱导神经元树突退化和神经元的死亡.结论:miR-195以多靶点调控方式调节Aβ级联反应过程,在CBH诱发认知功能障碍的过程中发挥重要作用.
作者：艾静 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: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
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
