杨明艳；王冬雪；王玥；毕玉莹；毕田田
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
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: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
生物标志物是一类可以被客观测量,用于评价生理、病理过程或治疗干预后的某种特征性反应的指示物.阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是老年期常见的中枢神经系统退行性疾病,由于早期诊断困难,治疗效果不佳,AD已成为老年医学和神经科学领域中亟待解决的重要问题.研究AD体液生物标志物在AD的诊断中具有不可忽视的作用.
作者：王蓉；金贺 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:阿尔茨海默氏病(Alzheimer's disease,AD)的病因和发病机制十分复杂,至今仍未完全阐明清楚,极大限制了AD的有效临床防治.胆碱能神经系统与AD的发病密切相关,胆碱酯酶抑制剂仍然是目前治疗AD的首选药物之一,尽管这不是AD的机制性治疗药物.记忆力衰退及认知功能障碍是AD的主要临床表现特征,而胆碱能神经型尼古丁受体与大脑学习记忆、认识能力等脑功能有关,还调节多种其他受体的功能、有明显的对抗神经毒性作用.因此,研究该受体与AD的关系是本课题组长期的AD研究方向.方法:本课题研究中,选用AD患者尸体解剖后脑组织、AD患者血液标本、类AD转基因或 β-淀粉样蛋白(β-amytoid protein,Aβ)脑室注射实验动物以及细胞模型等进行了研究,采用RNA干扰技术、同位素标记受体-配体结合实验、相关蛋白及mRNA的表达测定、细胞膜结构脂质测定、氧化应激指标测定、相关酶活性及细胞因子测定、神经病理学检查等研究方法,从基因水平、受体功能、相关影响等方面研究了神经型尼古丁受体在AD发病机制中的作用.结果:AD患者脑组织、类AD实验动物脑组织及经Aβ 处理的神经型中神经型尼古丁受体表达水平降低及受体结合能力降低,尼古丁受体降低水平与类AD实验动物学习记忆能力低下密切相关.增强神经型尼古丁受体表达水平可对抗Aβ 的神经毒性作用、降低神经细胞氧化应激及凋亡水平、提升实验动物的学习记忆能力、与细胞膜脂质结构改变及相关信号转导通路异常有密切的相互影响关系.围绕胆碱能受体改变机制对类AD实验动物和细胞模型采用相应的药物(如中药复方、中药提取物或胆固醇合成抑制剂史他汀类等)处理,所引起的神经细胞尼古丁受体上调作用对AD发病中的Aβ 前体蛋白代谢途径有明显的影响,可减少Aβ 的产生及减弱其毒性作用,改善类AD实验动物的学习记忆能力.结论:神经型尼古丁受体表达降低参与了AD的发病机制,提升尼古丁受体表达水平在改善类AD动物学习记忆能力方面有明显的干预治疗作用,对Aβ 造成的神经细胞毒性有显著的缓解作用.
作者：官志忠；禹文峰；齐晓岚；肖雁；赵亮；董阳婷；曹坤 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: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
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
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:通过观察慢性脑缺血/低氧对miR-181c及其下游TRIM2表达的影响,探讨miR-181c在慢性脑缺血/低氧导致认知障碍中的作用及其可能的分子机制.方法:体内实验利用双侧颈总动脉永久性结扎(2-VO)术制备大鼠脑血流低灌注模型,体外采用原代培养海马神经元及SH-SY5Y细胞.采用各种分子生物学、细胞生物学及病理学方法检测各生化指标及形态学改变.结果:①慢性脑缺血/低氧损伤抑制miR-181c表达,促进TRIM2蛋白的表达水平升高;②TRIM2是miR-181c下游靶基因;③过表达miR-181c可改善慢性脑缺血/低氧导致认知水平下降;④miR-181c可促进树突分支并增加树突棘密度;⑤miR-181c可抑制NF-L的泛素化,促进NF-L的表达;⑥miR-181c调控NR1表达以及胞内定位;⑦miR-181c可提高细胞活性,减少细胞凋亡;⑧miR-181c可影响CaMKⅡ磷酸化以及胞内钙离子浓度.结论:慢性脑缺血/低氧抑制miR-181c表达,促进TRIM2蛋白的表达水平升高,进而影响神经元树突形态及神经元活性,导致认知功能下降.过表达miR-181c可通过上述机制改善慢性脑缺血/低氧诱导的认知损害.
作者：李良 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: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
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
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: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
β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)聚集体对神经细胞具有毒性作用.将聚集的Aβ注入啮齿类或者灵长类动物的大脑中,发现会引起AD样的神经系统病变.在转基因小鼠模型的脑细胞中也发现了Aβ聚集体的积累.目的:本文主要探讨了Aβ42寡聚体在体外对四种靶细胞的毒性作用,尤其是对靶细胞形态以及行为的影响.方法:选用四种模式细胞株,SH-SY5Y细胞、Hela细胞、HT-1080细胞与MCF-7细胞.首先通过创伤愈合实验和transwell实验分析了Aβ42寡聚体对四种靶细胞迁移性的影响,同时对四种靶细胞的黏附性、侵袭性等,以及骨架蛋白等进行了分析.结果:SH-SY5Y细胞受Aβ42寡聚体影响大,其次是Hela细胞,而另外两种细胞基本不受影响.且随着Aβ42寡聚体浓度的升高,SH-SY5Y细胞的迁移性逐渐下降,呈浓度依赖性.同时四种细胞的黏附性实验也显示,SH-SY5Y细胞的黏附性受Aβ42寡聚体影响较大,与Aβ寡聚体浓度呈现负相关性.另外三种细胞黏附性也降低,但无相关性.这些结果说明,Aβ42寡聚体对神经细胞与肿瘤细胞的毒性作用可能是不同的,神经细胞对Aβ42寡聚体更敏感.Palladin是一种支架蛋白,被证明与细胞的形态变化,运动行为有密切关系.进而我们通过检测在Aβ42寡聚体作用下,四种靶细胞内源性palladin蛋白的表达情况与四种细胞的侵袭性变化,结果发现,SH-SY5Y细胞有较高的palladin表达,且随着Aβ浓度的升高,palladin表达呈现先高后低变化.这一结果与迁移黏附结果相一致,说明Aβ42寡聚体的毒性作用,可能是通过改变palladin水平的变化从而导致细胞行为上的变化.同时细胞侵袭性结果显示,Aβ42寡聚体可能影响细胞MMP-2的分泌,对MMP-9的影响不大.
作者：陈旭；张应玖 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
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
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
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
