论文部分内容阅读
阿尔茨海黙病(AD)是最常见的痴呆类型,目前广泛认可的发病机制是β淀粉样蛋白(Aβ)级联假说,Aβ的聚集、纤维化、寡聚体形成被认为是AD病理的起始因素。Aβ由β-淀粉样蛋白前体(APP)经β-分泌酶(BACE1)和γ-分泌酶酶切后生成的。常见的Aβ片段是Aβ40和Aβ42,Aβ42虽然所占的比例仅10%左右,但Aβ42比Aβ40更易聚集、纤维化,形成粥样斑块的核心,毒性作用更强。因此如何抑制Aβ42的生成或促进Aβ42的清除是目前研究的热点,期望以此寻找从源头上阻断疾病进展的药物是治疗AD的希望。体外实验和体内实验已证实姜黄素可抑制Aβ的产生,然而目前在AD相关的研究中应用的姜黄素多是类姜黄素化合物,为明确其单体成分的作用,我们课题组分离提纯了类姜黄素(包括姜黄素Cur,去甲氧基姜黄素DMC,双去甲氧基姜黄素BDMC)的三种单体成分,并且证实在swAPP HEK293(转染APP基因瑞典突变型)细胞中,类姜黄素及三种单体成分剂量依赖性的抑制Aβ的生成。鉴于Aβ42在AD病理中的核心作用,本实验继续比较了类姜黄素及单体成分对Aβ42的不同影响。研究表明姜黄素可以逆转金属离子、维甲酸及Aβ42诱导的APP和BACE1表达的上调,然而类姜黄素及其单体对APP及BACE1的直接影响尚未见报道,目前姜黄素抑制Aβ产生的机制尚不是很清楚。由此,提出了本实验:
目的:比较类姜黄素及其单体成分抑制Aβ42生成作用的强弱,期望找出最有效的单体成分;通过检测药物在mRNA和蛋白水平对APP及BACE1的直接影响,探讨其抑制Aβ生成的可能机制,为姜黄素应用于AD患者提供理论依据。
方法:结合本课题组前期工作,选取的药物终浓度为5μM,以5μM类姜黄素及单体成分或0.005%二甲基亚砜(对照组)作用于swAPP HEK293细胞24h后:①MTT法检测细胞活性;②ELISA方法检测细胞培养上清中分泌型Aβ42浓度;③RT-PCR方法检测APP及BACE1 mRNA的水平;④Westem Blot检测APP及BACE1蛋白水平的表达;⑤运用Real-Time PCR初步研究了Cur对microRNAs中的miR17-5p和miR-106b的影响。
结果:⑴5μM浓度的类姜黄素及单体对细胞活性无明显影响,表明对细胞无毒性作用;⑵类姜黄素及其三种单体成分都可明显抑制Aβ42的生成,作用强弱依次为Cur>DMC>类姜黄素>BDMC;⑶类姜黄素及其三种单体成分对APP mRNA无影响;在蛋白水平仅Cur能抑制APP的表达,与对照组相比,差异有统计学意义;⑷DMC及BDMC能降低BACE1 mRNA的表达,与对照组相比,差异有统计学意义;类姜黄素及Cur对BACE1 mRNA无影响。仅BDMC能抑制BACE1蛋白的表达,差异有统计学意义;类姜黄素、Cur及DMC对BACE1蛋白的表达无明显影响。⑸Cur对miR17-5p和miR-106b无明显影响。
结论:①在swAPPHEK293细胞中,类姜黄素及单体抑制Aβ42生成作用的强弱顺序为:Cur>DMC>类姜黄素>BDMC;②Cur可通过在转录后水平调节APP蛋白的表达而抑制Aβ42的生成;③BDMC可通过在转录水平调节BACE1 mRNA和蛋白的表达而抑制Aβ42的生成;④Cur不是通过上调miR17-5p和miR-106b两种miRNAs的表达而实现在转录后水平抑制APP蛋白表达的;⑤证实了在抑制Aβ42生成作用的强弱比较中,Cur是姜黄中抑制性作用最强的单体,其次为DMC;同时证实了类姜黄素对APP蛋白的表达无明显影响。