论文部分内容阅读
目的:在大鼠海马背侧注射寡聚态Aβ1-42(amyloid-beta 1-42)建立阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)动物模型,行为学实验观察钩吻素子对Aβ1-42注射大鼠学习记忆的改善作用,形态学实验观察钩吻素子对Aβ1-42注射大鼠海马组织病理改变的影响,明确钩吻素子抗AD作用;接着研究钩吻素子改善Aβ1-42注射大鼠AD样病变作用与海马星形胶质细胞及小胶质细胞的关系;最后探索该作用与NLRP3炎症小体及其下游信号分子的可能关系,以期为钩吻素子潜在的临床应用提供理论及实验依据,亦有助于探究NLRP3炎症小体及其下游信号通路在AD发病中的作用。方法:(1)将SD大鼠随机分为假手术组、模型组、模型鼠钩吻素子低中高剂量处理组(0.056、0.28、1.4 mg/kg)及石杉碱甲阳性药处理组(0.36 mg/kg)。在海马背侧注射寡聚态Aβ1-42建立AD样动物模型,连续灌胃10天分别给予生理盐水、相应浓度的钩吻素子盐酸盐溶液或石杉碱甲溶液;采用避暗、Morris水迷宫及新物体识别实验观察钩吻素子对Aβ1-42注射大鼠认知功能障碍的影响。(2)行为学实验结束后,大鼠灌注取材,采用HE及Nissl染色法观察钩吻素子对Aβ1-42注射大鼠海马组织形态的影响。(3)采用免疫荧光组织化学法及western blot法测定大鼠海马星形胶质细胞标记物GFAP及小胶质细胞标记物IBA-1的免疫阳性反应,明确钩吻素子改善Aβ1-42注射大鼠AD样病变作用与胶质细胞的关系。(4)采用western blot法及RT-q PCR法测定大鼠海马NLRP3、ASC、caspase-1前体及活化体的表达水平;采用caspase-1活性检测试剂盒测定钩吻素子对Aβ1-42注射大鼠caspase-1活性的影响,判断钩吻素子改善Aβ1-42注射大鼠AD样病变作用是否与NLRP3炎症小体有关。(5)采用western blot法测定焦亡关键蛋白Gasdermin D表达;采用western blot法及RT-q PCR法测定致炎细胞因子IL-1β及IL-18的表达和转录,分析介导钩吻素子改善Aβ1-42注射大鼠AD样病变作用可能的NLRP3炎症小体下游信号分子。结果:(1)避暗实验结果显示,与假手术组相比,模型组潜伏期缩短,错误次数增多;与模型组相比,钩吻素子给药组潜伏期延长且错误次数减少。水迷宫实验结果表明,连续5天定向航行,与假手术组相比,模型组逃避潜伏期延长,第6天撤去平台,模型组穿越平台次数及所在靶象限时间降低;钩吻素子给药组相比于模型组逃避潜伏期缩短,穿越平台次数及所在靶象限时间增加。新物体识别实验结果显示,模型组大鼠探索新物体的优先指数及辨别指数相比于假手术组均降低;钩吻素子给药组与模型组相比,优先指数及辨别指数均提高。以上行为学结果提示钩吻素子提高了模型大鼠的学习记忆。(2)HE染色结果提示,与假手术组相比,模型组大鼠海马区细胞受损,细胞排列稀疏,细胞数量明显减少;与模型组相比,钩吻素子给药组能改善Aβ1-42诱导的AD样大鼠海马区细胞结构异常,锥体细胞排列紧密。Nissl染色结果表明,与假手术组相比,模型组海马区尼氏小体数量减少;钩吻素子给药组相比于模型组可以观察到较多的尼氏小体。以上形态学结果提示钩吻素子改善模型大鼠海马损伤。(3)免疫荧光组织化学法及western blot法表明,模型组相比于假手术组,GFAP及IBA-1的免疫阳性水平升高;钩吻素子组GFAP及IBA-1的免疫阳性水平低于AD模型组,提示钩吻素子改善Aβ1-42注射大鼠AD样病变作用可能与抑制星形胶质细胞和小胶质细胞活化有关。(4)Western blot蛋白结果表明,在NLRP3炎症小体复合物中,与假手术组相比,模型组NLRP3蛋白及caspase-1活化体蛋白表达量增多;与模型组相比,钩吻素子组NLRP3蛋白及caspase-1活化体蛋白表达量减少;ASC及caspase-1前体蛋白表达量无统计学差异。RT-q PCR结果提示,与假手术组相比,模型组NLRP3m RNA及caspase-1 m RNA转录水平升高;钩吻素子给药组相比于模型组NLRP3m RNA及caspase-1 m RNA转录水平降低。Caspase-1活性测试结果表明,模型组相比于假手术组caspase-1活性升高;与模型组相比,钩吻素子给药组caspase-1活性降低。以上结果均提示钩吻素子改善Aβ1-42注射大鼠AD样病变作用可能与降低NLRP3炎症小体活化有关。(5)Western blot蛋白结果表明,与假手术组相比,焦亡关键蛋白Gasdermin D表达升高;与模型组相比,钩吻素子给药组能够降低Gasdermin D表达水平。模型组促炎细胞因子IL-1β及IL-18的转录和表达较假手术组显著升高;与模型组相比,钩吻素子给药组促炎细胞因子IL-1β及IL-18的转录和表达均降低。以上western blot及RT-q PCR结果提示钩吻素子改善模型大鼠AD样病变作用可能与减少Gasdermin D表达、降低促炎细胞因子IL-1β及IL-18水平有关。结论:1.钩吻素子可改善Aβ1-42诱导的AD样大鼠学习记忆障碍和海马病理损伤;2.钩吻素子抗Aβ1-42诱导的AD样作用可能与其抑制海马星形胶质细胞及小胶质细胞活化,减少NLRP3炎症小体表达量,抑制caspase-1活性,降低下游信号分子Gasdermin D、IL-1β及IL-18的表达有关。