论文部分内容阅读
研究背景阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是导致老年人群痴呆最重要的原因，其特征性的病理改变为聚集于神经细胞外的老年斑（Senile plaque，SP）和细胞内的神经原纤维缠结（Neurofibrillary tangle, NFT）以及进行性的学习记忆障碍。糖尿病患者AD发病危险性比普通人群明显升高，且糖尿病可通过多种途径引起神经元病理和认知功能损伤。随着老化和糖代谢失调，多元醇通路和醛糖还原酶（Aldose reductase, AR）明显激活，但AR是否参与AD病理过程以及抑制AR活性能否改善AD相关的神经病理改变目前仍不清楚。目的探讨醛糖还原酶抑制剂是否能改善链脲佐菌素（Streptozotocin, stz）引起的AD样病理改变及其可能的机制。材料与方法为探讨醛糖还原酶抑制剂对stz引起的AD样病变的影响极其作用机制，我们选用3月龄Sprague Dawley（SD）大鼠（体重约为300±30g）进行双侧脑室注射stz（Intracerebroventricular-streptozotocin, icv-stz,3mg/kg）建立AD样动物模型。造模成功后根据分组用不同的试剂对实验动物进行连续3周的灌胃处理。实验动物分为四组，分别为：（1）空白对照组，侧脑室注射人工脑脊液，生理盐水灌胃；（2）stz组，侧脑室注射stz，生理盐水灌胃；（3）stz+zop组，侧脑室注射stz，醛糖还原酶抑制剂zopolrestat灌胃（50mg/kg·day）；（4）stz+sob组，侧脑室注射stz，醛糖还原酶抑制剂sorbinil灌胃（25mg/kg·day）；每组动物数量均为8-10只。模型建立一月后用免疫印迹法检测动物海马tau蛋白磷酸化程度和tau蛋白磷酸化相关蛋白激酶表达水平，用试剂盒检测相应脑区组织细胞氧化应激相关指标超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase, SOD）活力和丙二醛（MaleicDialdehyde, MDA）含量，并用Morris水迷宫实验评估动物的空间学习记忆能力。结果1.醛糖还原酶抑制剂改善stz引起的空间记忆能力障碍。水迷宫实验表明，侧脑室注射stz不影响大鼠空间学习能力，但严重损害大鼠空间记忆能力；醛糖还原酶抑制剂显著改侧脑室注射stz引起的空间记忆障碍。2.醛糖还原酶抑制剂降低stz诱导的tau蛋白过度磷酸化。免疫印迹结果表明，侧脑室注射stz引起大鼠海马tau蛋白多个位点磷酸化程度加强，醛糖还原酶抑制剂降低icv-stz大鼠海马tau蛋白在这些位点的磷酸化水平。3.醛糖还原酶抑制剂通过丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）途径改善stz引起的AD样病变。免疫印迹结果显示，侧脑室注射stz引起大鼠海马MAPK途径的C-Jun基末端激酶（C-Jun N-terminal kinase, JNK）和激活细胞外调节蛋白激酶（extracellular regulated protein kinase, ERK1/2）磷酸化水平升高，提示其活性增强；两种醛糖还原酶抑制剂则不同程度地减弱上述激酶的磷酸化程度。此外，stz组大鼠海马糖原合酶激酶-3（glycogen synthase kinase-3, GSK-3）在serine9位点磷酸化程度加强，提示其活性减弱，说明侧脑室注射stz可能不通过GSK-3影响tau蛋白磷酸化。4.氧化应激不参与stz引起的大鼠AD样病理改变。模型建立后一个月，与对照组相比，stz组大鼠脑部SOD活力和MDA含量均无显著差异，说明侧脑室注射stz此时并不引起大鼠脑部氧化应激，stz诱导的AD样病变可能不是由氧化应激介导的。此外，醛糖还原酶抑制剂对大鼠脑部SOD活力和MDA含量亦无影响。结论1.醛糖还原酶抑制剂对stz诱导的AD样病变有改善作用。2.醛糖还原酶可能通过MAPK通路改善stz诱导的AD样病变。