刘月阳；袁琳琳；刘迎璐；徐娇艳；孙士博；杨静玉
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
研究目的:探究金钗石斛生物碱(Dendrobium nobil Lindl Alkaloids,DNLA)抗老年痴呆作用及作用机制.方法:采用右侧脑室注射脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)或Aβ25-35制备大鼠学习记忆功能减退模型、APP/PS1转基因阿尔茨海默病模式小鼠动物模型,以及Aβ25-35或氧糖剥夺诱导的大鼠原代神经元损伤细胞模型,通过行为学、组织形态学、免疫荧光、PCR、Western blot等技术手段,围绕学习记忆改变、炎症、tau蛋白磷酸化、Aβ清除、自噬等评价DNLA的抗老年痴呆作用及作用机制.结果:在LPS诱导的大鼠学习记忆减退模型,预防性给予DNLA(20,40,80 mg·kg-1),大鼠逃避潜伏期和搜索距离缩短,神经元坏死凋亡显著改善,其机制可能与降低海马caspase3/8 mRNA表达、减少Aβ1-42产生、减轻海马Tau蛋白磷酸化有关,值得注意的是DNLA(80 mg·kg-1)的作用与甾体类抗炎药布洛芬相似,提示DNLA的改善记忆作用与抗炎作用有关,后续研究发现DNLA可抑制p-p38 MAPK和NF-κB通路降低炎症因子TNF-α及其受体TNFR1的表达.在Aβ25-35诱导的大鼠痴呆模型,给予DNLA后可改善大鼠空间学习成绩,明显减少海马组织Aβ1-42的含量,降低β-淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)和BACE1蛋白在海马组织的表达,另外,DNLA可预防Aβ25-35诱导的小鼠海马神经元及其突触缺失,该效应至少与增加其海马与皮质脑源性神经营养因子、胶质细胞源性神经营养因子及睫状神经营养因子等有关.在APP/PS1转基因阿尔茨海默病模式小鼠,DNLA可通过诱导神经元自噬改善模式小鼠空间学习记忆能力.离体细胞实验发现DNLA抑制氧糖剥夺诱导的大鼠神经元细胞活力降低,减轻细胞凋亡,降低细胞膜通透性,改善Aβ25-35诱导的神经元轴突变性,作用机制与降低[Ca2+]i、增高MMP水平、下调caspase-3/12基因表达、诱导自噬有关.结论:DNLA可改善LPS或Aβ25-35诱导的大鼠学习记忆功能减退模型、APP/PS1转基因阿尔茨海默病模式小鼠的学习记忆功能,作用机制与抗炎、抗凋亡、诱导自噬,减少Aβ沉积和tau蛋白磷酸化等有关.
作者：石京山；王茜；李利生；聂晶；陈建伟；张明辉；姜琳珊 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)是老年人常见的神经退行性疾病.目前在中国,AD患者人数已居世界第一,也是全球增速快的国家之一.由于AD病因复杂,目前有β-淀粉样蛋白(amyloidβ-protein,Aβ)沉积假说,炎症反应假说以及tau蛋白异常磷酸化假说,但却没有极为有效的预防及治疗措施.近,基于淀粉样蛋白级联反应假说,一系列淀粉样蛋白(Aβ)抗体及Aβ分泌酶抑制剂被运用到临床试验,但都没有达到预期效果而面临失败.中医药作为传统医药,其药性平和以,副作用小,使用方便,但在AD治疗方面报道甚少.藏边大黄(Rheum australe D.Don,Rt)作为一种传统的藏医药,在临床中,被当作抗炎,抗微生物和抗肿瘤性质的常见药物.本课题基于AD炎症反应假说,旨在探索Rt在AD病理发生过程中的保护作用.小胶质细胞是脑内主要的炎症反应细胞,其活化状态呈现M1伤害型和M2保护型.在AD病理发生过程中,小胶质细胞倾向于呈现慢性活化的M1型.嗜铬粒蛋白A(chromogranin A,CGA)被发现为AD脑内内源性的小胶质细胞活化因子.方法:本课题运用体外实验探索Rt对CGA活化的小胶质细胞的保护作用.①运用RT-PCR技术检测Rt对CGA引起的炎症反应的保护作用;②探索Rt对炎症反应调节的机制;③确定Rt起保护作用的具体有效成分.结果:①Rt显著抑制CGA引起的小胶质细胞的M1极化,表现为抑制了促炎因子(IL-1β,TNFα,iNOS)的表达,促进抗炎因子(IL-10)的表达;②作为促炎症反应的两种主要转录因子NF-κB和STAT-1,其活化能被Rt有效抑制,表现为NF-κB入核率降低,STAT-1磷酸化降低,抗炎因子IL-10表达升高;③在Rt主要的7种成分中,三种成分被验证为有效抗炎成分.结论:①Rt作为传统的藏药,能有效抑制小胶质细胞促炎症的发生并促进抗炎因子的表达;②Rt通过抑制促炎转录因子活化实现抗炎效果;③Rt中的三种有效成分在抗炎过程中起主要作用.本课题运用体外细胞实验探索了Rt在小胶质细胞中抗炎作用的机制及有效成分,在AD治疗药物筛选提供理论依据,为进一步验证Rt在AD发生过程中的保护作用,课题下一步将要进行Rt在AD模型老鼠进行保护作用的探究.
作者：孟婕 刊期： 2017年第02期
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种多因素相关的复杂性疾病.近年来研发的一些AD治疗药物在临床试验中不成功,重要原因之一是药物仅针对单靶点或单致病途径,不易取得好的疗效.因此目前国际上许多学者提出,应当应用多靶点、多途径的治疗策略来研发治疗AD的药物.二苯乙烯苷(泰思胶囊)是我室自行研制的治疗AD的中药创新药物.在临床前药效学研究中,二苯乙烯苷灌胃给药在8种拟老年痴呆动物模型(包括APP/PS1转基因AD小鼠、Aβ侧脑室注射AD小鼠、IBO基底前脑注射致胆碱能损伤致痴呆大鼠、线粒体复合体Ⅳ抑制剂叠氮钠致痴呆大鼠、自然衰老大鼠及小鼠、D-半乳糖致痴呆小鼠、慢性脑缺血致痴呆大鼠、高胆固醇血症致痴呆大鼠)能够明显改善学习记忆功能,减少脑内淀粉样斑块和Aβ 含量,减低 β-分泌酶和早老素-1表达,抑制α-synuclein过表达和聚集,上调泛素-蛋白酶体系统,抑制tau蛋白过度磷酸化,保护细胞骨架结构,增高胆碱乙酰基转移酶/乙酰胆碱酯酶的比值,抗神经炎症,抗氧化应激,增高线粒体活性和ATP含量,增高神经营养因子神经生长因子(nerve growth factor,NGF)和脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)及其受体表达,保护神经突触的结构和功能,减少神经元死亡.其突出特点和优势是作用在AD发病机制的多靶点多途径,尤其具有神经保护和神经营养作用,可阻止及延缓神经元死亡.二苯乙烯苷(泰思胶囊)获得发明专利授权3项,获CFDA新药临床研究批件,已完成治疗轻中度AD的随机、双盲、安慰剂对照、阳性药(多奈哌齐)对照、多中心2期临床试验,显示良好的有效性和安全性,目前已进入治疗AD的3期临床试验.
作者：李林 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
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
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
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
帕金森病(Parkinson's disease,PD)又称特发性帕金森病,也称为震颤麻痹(paralysis agitans,shaking palsy),是一种多发于老年人的神经系统退行性疾病,也是中老年人常见的锥体外系疾病.65岁以上人群患病率为1％,随年龄增高,男性稍多于女性.帕金森病的病因尚未明确,其发病机制包括线粒体功能障碍、氧化应激、快速兴奋性递质谷氨酸的毒性作用等.其典型病例特征为黑质多巴胺能神经元变性缺失和神经元包浆内嗜酸性包涵体路易小体的形成,而α-突触核蛋白淀粉样纤维聚集体是PD患者大脑中路易小体的主要成分.尽管目前对于α-突触核蛋白与PD的关系尚未完全清楚,但研究表明α-突触核蛋白的聚集与路易小体的形成及多巴胺能神经元的死亡有着密切关系.近年来,越来越多的研究揭示了α-突触核蛋白在PD发病机制中的作用.①α-突触核蛋白在正常生理状态下并没有细胞毒性,但基因或者环境的改变极易引起α-突触核蛋白发生错误折叠,同时其二级结构可因环境的改变而出现动态变化,蛋白质出现寡聚体,纤维性蛋白逐渐增多,可溶性改变,继而导致路易小体出现,终导致多巴胺能神经元受损;②α-突触核蛋白寡聚体的聚集可以影响突触小泡的循环和小泡膜的通透性,从而影响突触囊泡的完整性和胞内多巴胺水平,终导致多巴胺能神经元的死亡;③α-突触核蛋白的过表达可诱导线粒体功能失常,降低蛋白酶体的活性,从而增加了线粒体对凋亡刺激的敏感性,引起ATP生成减少和活性氧的生成增加,活性氧能引起多巴胺能神经元的死亡,也能对α-突触核蛋白进行硝化修饰,亚硝酸化的α-突触核蛋白既能促进寡聚体的形成又能稳定已经形成的寡聚体,导致多巴胺能神经元损伤的恶性循环;④α-突触核蛋白的聚集形式能够与多种蛋白质相互作用,其中包括选择性的与蛋白酶体相互结合并降低其降解活性,导致异常蛋白的数量易超过泛素-蛋白酶体系统的降解能力而产生聚集,继而促进路易小体的形成,终可导致PD的发生.α-突触核蛋白与PD的发生有着紧密联系,降低α-突触核蛋白的聚集有利于帕金森病症状的缓解及减缓其进程.本文将综述α-突触核蛋白与PD的关系及其在PD发病中的作用.
作者：钟佳宏；汪海涛；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
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: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:探讨淫羊藿苷(icariin,ICA)是否通过Nrf2通路对6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamin,6-OHDA)诱导的PC12细胞损伤的保护作用,从而为ICA用于抗帕金森病(Parkinson's disease,PD)的应用研究提供基础药理学依据.方法:细胞实验:选用PC12细胞制备神经元损伤模型,实验随机分为空白组、ICA(0.5μmol·L-1)组、6-OHDA+ICA(0.005μmol·L-1)组、6-OHDA+ICA(0.05μmol·L-1)组、6-OHDA+ICA(0.5μmol·L-1)组.细胞按分组剂量给予ICA处理12小时后再加入6-OHDA(100μmol·L-1),采用蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测细胞胞核中Nrf2的表达,及Keap1,HO-1,Gclc,Nqo1,Caspase 3,Bax,Bcl-2,Cytochrome C的表达,采用脂质体转染,沉默Nrf2,再次观察以上蛋白的表达,从而进一步证实ICA有可能通过Nrf2通路进行保护.结果:Western Blot结果提示:与空白组相比,模型组的Nrf2,Keap1,Gclc,Nqo1的表达明显升高,相对的凋亡基因Caspase 3,Bax,Bcl-2,Cytochrome C也随之升高,随着ICA浓度的升高,核蛋白Nrf2的表达升高,且HO-1,NQO1,Keap1,GCLC的表达也随之升高,而对应的凋亡基因蛋白表达降低.结论:ICA可能通过Nrf2通路对6-OHDA诱导的PC12细胞损伤的保护作用,后期通过沉默Nrf2基因,进一步探讨ICA是否通过Nrf2通路对6-OHDA诱导的PC12细胞损伤的保护作用.
作者：朱丽 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
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
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
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
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
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
