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阿尔茨海默病(Alzheimers Disease,AD)是以记忆和认知损伤为主要特征的神经退行性疾病,其中老年斑、神经纤维缠结、神经元细胞死亡、小胶质细胞激活是AD病人脑中重要的病理特征。作为老年斑主要组分的Aβ肽在AD发病机理中发挥重要的作用,而炎症在AD发病机制中的作用越来越受到人们的重视。淀粉样蛋白沉积诱导的炎症反应是导致AD发病的机制之一,但这一机制并不明确。AD患者脑组织的研究显示,神经细胞NF-κB活化水平的增加与神经变性过程相关,这说明NF-κB与AD发病有密切的联系。流行病学研究发现,相对于不吸烟的人群来说吸烟者罹患阿尔兹海默病的发病率会有所降低。研究表明,尼古丁可以保护神经元抵抗各种损伤,且低浓度的尼古丁在AD转基因模型鼠中可以改变认知记忆功能,降低淀粉样蛋白斑块的沉积。提示作为胆碱能受体激动剂的尼古丁在胆碱能抗炎通路中发挥重要保护作用。但是尼古丁的具体保护机制尚不清楚。因此本文主要研究Aβ诱导炎症损伤的机制及尼古丁的抑炎保护效应。
本课题以Aβ25-35处理人神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y建立细胞损伤模型,首先以光镜形态观察、CCK-8细胞增殖实验及流式细胞术检测不同浓度Aβ25-35对SH-SY5Y细胞形态及活力的影响。其次以免疫印迹、FACS、免疫荧光检测β淀粉样蛋白对神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞NF-κB通路及炎症因子TNF-α表达的影响。再次以免疫印迹、FACS检测尼古丁预处理对Aβ25-35所致NF-κB和炎性因子的表达,最后以western blot、FACS研究尼古丁介导的抑制炎性因子表达的效应。
结果发现:首先,光镜观察Aβ25-35在20、50μM能明显诱导SH-SY5Y细胞凋亡,同时CCK-8的结果也显示Aβ25-35处理后能够明显的降低细胞的活力;第二,20μmol/L的Aβ25-35能够明显的激活NF-κB通路,加入NF-κB的抑制剂BAY后,可抑制该效应;第三,2 ng/ml的TNF-α能够引起SH-SY5Y细胞明显的凋亡;第四,0.1μmol/L的尼古丁可抑制Aβ25-35所致的NF-κB的活化;第五,20μM的Aβ25-35可以明显上调SH-SY5Y细胞中TNF-α炎症因子的表达,而0.1μM尼古丁预处理则可以拮抗Aβ25-35所致的TNF-α的上调。
通过以上研究,我们发现尼古丁抑制Aβ25-35诱导的SH-SY5Y细胞炎症因子TNF-α的增加,同时发现NF-κB通路介导了Aβ25-35的炎症损伤,而尼古丁预处理后可以抑制NF-κB通路的激活。本课题揭示了尼古丁通过下调NF-κB通路抑制SH-SY5Y细胞中Aβ25-35诱导的TNF-α表达,从而保护SH-SY5Y细胞抗炎症损伤,这一研究为进一步探讨AD相关炎症损伤提供新的抗炎治疗策略。