论文部分内容阅读
阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）即老年痴呆是一种多发于老年人的神经退行性疾病,发病过程中会出现认知障碍和记忆逐渐退化等症状,并伴有脑部大量的神经元死亡。大量的实验研究显示,神经元外出现的β-淀粉样蛋白（amyloid-β,Aβ）斑块以及细胞内神经原纤维缠结与AD的发病机制相关。虽然大脑内产生和聚集的Aβ诱发AD的明确病理学机制尚不清楚,但已有证据表明:AD患者脑中的Aβ可通过引发线粒体功能异常来提高氧化应激水平,导致神经元细胞钙离子稳态失衡,诱导神经元凋亡。此外,细胞内钙浓度过度增加可反作用于线粒体,使其通透性改变、发生功能障碍,导致神经元死亡,进一步诱发神经棘丢失、突触功能障碍、神经网络破坏和认知缺陷。虫草素（Cordycepin）是蛹虫草的活性成分,其结构为3’-脱氧腺苷,具有抗肿瘤、抗炎、抗糖尿病及对肝脏的保护作用。有研究显示,虫草素还可作用于中枢神经系统（Central nervous system,CNS）,对某些神经损伤有保护作用。此外,大量研究证实,虫草素可以通过清除脑部异常的自由基对缺血/再灌注导致的损伤起到保护作用,有效抑制神经元过度兴奋,这些研究表明虫草素的保护作用可能与抗氧化和抗兴奋性神经毒性有关。考虑到在中枢神经系统中Aβ诱导的兴奋性神经毒性和氧化应激,虫草素可能对Aβ诱导的兴奋性毒性或其他神经损伤有改善和保护作用,以此预防AD相关的神经退行性疾病。但尚未有报道研究虫草素对Aβ诱导的中枢神经系统损伤的保护作用及作用机制。在本课题中,将采用Aβ25-35诱导的神经损伤模型为研究对象,采用MTT、荧光探针法、蛋白印迹法、全细胞膜片钳检测技术以及离体组织电生理实验技术等现代生物学方法,从细胞分子以及海马脑片水平探究虫草素的神经保护作用及其作用机制。1、虫草素对AD细胞模型的保护作用:以Aβ25-35诱导的原代海马神经元为AD细胞模型,采用MTT法、荧光成像法、蛋白印迹法和全细胞膜片钳等技术探究虫草素对Aβ25-35诱导AD细胞模型的保护作用。实验结果显示,虫草素可显著抑制Aβ25-35诱导的细胞死亡,提高细胞活性,并减少ROS的产生,Ca2+依赖性荧光和全细胞电流记录的结果显示由Aβ25-35诱导的异常钙离子稳态失衡可由虫草素重新平衡。虫草素还可降低神经元细胞中乙酰胆碱酯酶（Acetylcholinesterase,AChE）的过度活化和p-Tau表达的增加。2、虫草素对Aβ25-35诱导的AD细胞模型的保护机制研究:在本部分实验中,采用MTT法、荧光成像法、蛋白印迹法和全细胞膜片钳等技术证实了虫草素对AD细胞的神经保护作用依赖于腺苷A1受体的激活。3、虫草素对Aβ25-35诱导的AD海马脑片模型的保护机制研究:实验采用急性分离大鼠海马脑片、灌流给药的方式,探究了虫草素对AD海马脑片模型中基础突触传递以及长时程增强（long-term potential,LTP）的影响。结果显示,虫草素可抑制Aβ诱导的异常升高的基础突触传递,但虫草素对AD脑片模型的改善作用并没有被腺苷A1受体阻断剂（DPCPX）阻断。虫草素可有效维持AD模型中的LTP的幅度以及时间,而虫草素的这种维持作用会被DPCPX阻断。以上实验表明虫草素对Aβ25-35诱导的AD模型有保护作用,相关的作用机理可能与降低氧化应激水平、恢复钙离子稳态、改善海马区突触可塑性有关。而虫草素的作用可被腺苷A1受体阻断剂阻断,表明其保护作用是激活腺苷A1受体实现的。