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神经退行性疾病是一种神经元结构和功能逐步丧失,最终导致神经元死亡的中枢神经系统疾病。该类疾病主要包括帕金森氏综合症(Parkinsons disease,PD)、阿尔兹海默症(Alzheimers,AD)等,目前尚缺乏有效的治疗药物或治疗方法。星形胶质细胞作为中枢神经系统中最丰富的一种细胞类型,在维持正常大脑功能上发挥着至关重要的作用。研究发现,星形胶质细胞在多种神经退行性疾病病人及动物模型脑中均会发生变化,并且能通过分泌脑源性神经营养因子(Brain-deried neurotrophic factor,BDNF)起到营养神经的作用。然而研究发现在AD病人及动物脑中,BDNF的水平明显降低。另外在体外研究中发现,BDNF能够明显地抑制Aβ引起的神经损伤。不仅如此,目前的研究者还认为炎症反应在多种神经退行性疾病的发生及发展中发挥着重要的作用。无论在疾病发展初期还是发展过程中,病人脑中均会出现炎症反应。而且在AD治疗的研究中发现抗炎药物能够改善AD模型小鼠的空间记忆能力。 知母是一种常用的传统中药,被较多的用于糖尿病的治疗。我们基于知母皂苷元通过结构改造获得了一系列新型衍生物,并对这些衍生物初步进行了细胞水平的抗氧化及抗炎活性筛选。其中,知母皂苷元-AA13(Sarsasapogenin-AA13,AA13)在细胞水平上具有较好的抗氧化及抗炎活性。之后我们进一步在细胞水平及动物水平上评价了AA13的神经保护及抗炎活性并初步的研究了其作用机理。 本论文分为两部分,第一部分介绍了AA13神经保护活性的研究;第二部分介绍了AA13抗炎活性的研究。 在AA13神经保护活性的研究中,我们首先建立了过氧化氢诱导的SH-SY5Y氧化损伤模型,并在此细胞模型上考察了AA13的抗氧化损伤活性。结果发现,AA13能够有效地抑制过氧化氢引起的SH-SY5Y细胞损伤。对氧化损伤相关信号通路的研究发现,AA13显著地抑制了过氧化氢引起的丝裂原活化激酶(Mitogen activated protein kinase,MAPK)信号通路的激活及蛋白激酶B(Protein kinase B,Akt)的磷酸化。在整体动物水平,AA13可以明显改善Aβ及东莨菪碱诱导的小鼠记忆损伤,并可显著提高小鼠脑内BDNF及突触后密度蛋白(Postsynaptic density protein,PSD)-95的表达水平。基于上述研究工作,我们又考察了AA13对原代大鼠星形胶质细胞的影响。我们发现AA13不仅能够促进原代星形胶质细胞的生长,而且能够提高原代星形胶质细胞内BDNF的表达水平。AA13处理后的星形胶质细胞的条件培养基能够明显提高原代神经元细胞的存活。 在AA13抗炎活性的研究中,我们首先建立了脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导的巨噬细胞炎症模型,分别考察了AA13对LPS引起的前列腺素(Prostaglandin,PG)E2、肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF)-α及诱导型一氧化氮合酶(Inducible nitric oxide synthaes,iNOS)增高的影响,并检测了AA13对LPS引起的MAPK信号通路的变化。结果显示AA13显著减少LPS引起的巨噬细胞一氧化氮的释放及PGE2、TNF-α和iNOS的产生。在动物水平,AA13能够显著地缓解二甲苯引起的小鼠耳肿胀。该部分研究工作提示AA13具有潜在的抗炎活性。 综上所述,我们的实验结果提示AA13改善Aβ及东莨菪碱诱导的小鼠记忆损伤可能与其神经营养、神经保护功能及其抗炎活性有关。我们的研究为AA13治疗AD等神经退行性疾病药物的开发提供了理论基础和实验依据。