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目的:阿尔茨海默疾病(Alzheimer’s disease,AD)是由多种因素诱发的中枢神经系统退行性疾病.AD 的早期病理进程之一为能量代谢障碍,能量代谢障碍的发生和发展直接影响AD 涉及的其它病理进程如炎症和氧化应激等,因此缓解能量代谢障碍并改善炎症和氧化应激可有效提高AD 的疗效.本研究在APP/PS1/Tau 转基因小鼠上考察N- 硬脂酰酪氨酸二钾盐(DipotassiumN-stearoyltyrosinate,NSTK)的神经保护活性,在动物模型和细胞模型上探讨了NSTK 缓解能量代谢障碍影响炎症及氧化应激等病理进程的作用及机制.方法:首先选择APP/PS1/Tau 转基因小鼠评价了NSTK 的神经保护活性,小鼠灌胃给药(15 mg/kg,30 mg/kg,45 mg/kg)两个月后利用开场实验(运动总路程),高架十字迷宫实验(焦虑情绪),水迷宫实验(学习记忆能力)观察小鼠行为学活动;利用免疫荧光方法,观察NSTK 对脑组织中神经元存活率和星形胶质细胞活化的影响.能量代谢障碍是AD 的早期事件,伴随着炎症和氧化应激的过程,缓解能量代谢障碍并改善炎症和氧化应激有助于提高AD 的疗效.首先在AD 动物模型上利用ELISA 和Western blotting 方法观察NSTK 对海马组织中与炎症(炎性因子IL-1β、TNF-α 含量,炎症相关蛋白NF-κB 的表达)、氧化应激(脂质过氧化产物MDA 含量,氧化应激相关酶CAT、SOD 活力)、能量代谢障碍(葡萄糖含量;葡萄糖相关蛋白GLUTs、p-AMPK)等病理进程中相关细胞因子及蛋白表达的影响.在细胞水平上探讨了NSTK 缓解能量代谢障碍并改善炎症和氧化应激的机制.利用U251 细胞建立低氧损伤模型,观察低氧不同时间(6 h、12 h、24 h、48 h、72 h、96 h)下2-NBDG 摄取的变化,基于低氧损伤模型,用0.1,1,5 μmol/L的NSTK 处理U251 细胞,观察NSTK 对2-NBDG 摄取、IL-1β 和TNF-α 的释放、MDA 生成的影响;利用Western blotting 方法观察NSTK(5 μmol/L)处理低氧损伤U251 细胞48 h、72 h、96 h,观察其对细胞中总的和细胞膜上GLUTs 蛋白表达的影响;为了进一步明确NSTK 缓解低氧损伤U251 细胞中能量代谢障碍及炎症和氧化应激的机制,选择AMPK 抑制剂(Compound C)和PI3K 抑制剂(Wortmannin),观察上述抑制剂存在下NSTK 对U251 细胞中2-NBDG 摄取及GLUTs蛋白表达的影响,对IL-1β、TNF-α 释放和MDA 生成的影响,并且在正常细胞中加入Compound C,观察NSTK 是否逆转Compound C 的作用.为了更好阐释NSTK对p-AMPK 蛋白表达的作用,利用Western blotting 方法进一步考察了NSTK 对低氧损伤引起的U251 细胞中p-AMPK 蛋白表达的作用及AMPK 抑制剂Compound C对该作用的影响;并用Compound C 处理正常的U251 细胞,观察NSTK 对CompoundC 作用的影响.结果:NSTK 提高转基因小鼠运动总路程,改善小鼠焦虑情绪和小鼠学习记忆功能;提高神经元存活率和抑制星形胶质细胞增生.降低海马组织中IL-1β、TNF-α 的释放及下调NF-κB 的蛋白表达,降低海马组织中MDA 的含量及提高CAT、SOD 的活力;提高海马组织中葡萄糖的含量及上调GLUTs、p-AMPK蛋白的表达.细胞水平上,NSTK 时间和剂量依赖性地逆转低氧引起的U251 细胞中2-NBDG 摄取下降,MDA 生成及IL-1β、TNF-α 释放的增加,且葡萄糖代谢障碍的修复先于炎症和氧化应激的修复;NSTK 有效逆转低氧引起的U251 细胞中GLUTs 蛋白表达的下调,Compound C 逆转NSTK 上调细胞中GLUTs 的蛋白表达以及葡萄糖摄取,而Wortmannin 不能逆转此过程,同时NSTK 逆转Compound C 所引起的GLUTs 蛋白表达的下调,表明NSTK 缓解低氧损伤引起的能量代谢障碍通过AMPK 介导的通路,不依赖于PI3K 通路.我们进一步发现Compound C 逆转NSTK对低氧损伤引起的炎症和氧化应激的过程,不依赖于PI3K 通路.最后发现NSTK逆转低氧损伤U251 细胞中p-AMPK 蛋白表达的下调,此过程能被Compound C 所逆转,同时NSTK 逆转Compound C 引起的U251 细胞中p-AMPK 蛋白表达的下调.结论:NSTK 通过缓解能量代谢障碍并改善炎症和氧化应激的过程有效减轻AD 动物模型的病理特征及行为学异常现象,对其机制进一步深入研究发现NSTK 通过AMPK 增加葡萄糖摄取及相关蛋白(GLUTs)的表达,并改善炎症和氧化应激的过程,此过程不依赖于PI3K 通路所介导.