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目的:阿尔茨海默症(Alzheimer’s Disease,AD)是最常见神经退行性疾病。淀粉样蛋白是淀粉样蛋白前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)经剪切产生的多肽。学界普遍认可β淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)积累是AD的主要的致病因子,糖原合成激酶3β(GSK3β)过度活化是Aβ发挥毒性作用的重要过程,抑制GSK3β可减少斑块积累,提示GSK3β抑制剂有望对抗AD。多种3-取代吲哚酮类天然产物如7-溴靛玉红-3-肟(7Bio)、钩吻素甲可抑制GSK3β活性,提示其可能用于AD治疗。此外,APP经η-、α-剪切酶产生另一有神经毒性的淀粉样蛋白Aη-α,可能是Aβ发病假说的重要补充。本研究探索了3-取代吲哚酮类天然产物对抗认知障碍的分子机制;研究了Aη-α寡聚体产生神经毒性的基础。
方法:ICR小鼠侧脑室/海马注射Aβ1-42或Aη-α寡聚体构建动物模型,7Bio、钩吻素甲给药后通过新物体识别实验、Morris水迷宫、八臂迷宫等行为学方法测定小鼠认知能力;应用ELISA、Western blot、免疫组化等生化方法检测炎细胞因子IL-6、IL-1β和TNF-α、胶质细胞相关蛋白GFAP、CD45和Iba-1、突触相关蛋白synapsin-Ⅰ和PSD95、以及tau和GSK3β等表达。
结果:1)7Bio和钩吻素甲有效预防Aβ1-42寡聚体诱导的小鼠认知障碍,抑制神经炎症,阻止Aβ1-42寡聚体诱导的突触相关蛋白表达降低和tau超磷酸化,提高pSer9-GSK3β表达;显示3-取代吲哚酮类天然产物可能通过抑制GSK3β产生对抗AD的神经保护作用;2)高浓度Aη-α寡聚体可诱导小鼠认知障碍,促进小胶质细胞和星型胶质细胞过度激活和促炎细胞因子释放,降低脑源性神经营养因子和突触相关蛋白表达,提示Aη-α寡聚体可能通过促进神经炎症产生突触毒性。
结论:7Bio和钩吻素甲等3-取代吲哚酮类天然产物可能通过抑制GSK3β活性对抗Aβ1-42寡聚体诱导认知障碍;Aη-α寡聚体可能诱导神经炎症和突触损伤产生神经毒性。我们的研究提示3-取代吲哚酮类天然产物可能开发为抗AD药物,并为Aη-α发展为AD药物靶标提供了证据。
方法:ICR小鼠侧脑室/海马注射Aβ1-42或Aη-α寡聚体构建动物模型,7Bio、钩吻素甲给药后通过新物体识别实验、Morris水迷宫、八臂迷宫等行为学方法测定小鼠认知能力;应用ELISA、Western blot、免疫组化等生化方法检测炎细胞因子IL-6、IL-1β和TNF-α、胶质细胞相关蛋白GFAP、CD45和Iba-1、突触相关蛋白synapsin-Ⅰ和PSD95、以及tau和GSK3β等表达。
结果:1)7Bio和钩吻素甲有效预防Aβ1-42寡聚体诱导的小鼠认知障碍,抑制神经炎症,阻止Aβ1-42寡聚体诱导的突触相关蛋白表达降低和tau超磷酸化,提高pSer9-GSK3β表达;显示3-取代吲哚酮类天然产物可能通过抑制GSK3β产生对抗AD的神经保护作用;2)高浓度Aη-α寡聚体可诱导小鼠认知障碍,促进小胶质细胞和星型胶质细胞过度激活和促炎细胞因子释放,降低脑源性神经营养因子和突触相关蛋白表达,提示Aη-α寡聚体可能通过促进神经炎症产生突触毒性。
结论:7Bio和钩吻素甲等3-取代吲哚酮类天然产物可能通过抑制GSK3β活性对抗Aβ1-42寡聚体诱导认知障碍;Aη-α寡聚体可能诱导神经炎症和突触损伤产生神经毒性。我们的研究提示3-取代吲哚酮类天然产物可能开发为抗AD药物,并为Aη-α发展为AD药物靶标提供了证据。