Aβ1-40寡聚体对阿尔茨海默病小鼠磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B信号通路的影响

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目的:观察Aβ1-40寡聚体(beta-amyloid peptides oligomer, Aβ oligomer)对阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)小鼠早期行为记忆功能的影响和其对磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B(phosphatidyl inositol3-kinase/protein kinase B,PI3-K/PKB)信号通路的影响,进而探讨Ap寡聚体对AD早期行为记忆功能影响的可能机制。方法:8周龄的健康昆明种雄性小鼠70只,根据体重和跳台实验成绩分层后随机分为5组:正常对照组、假手术组、AD模型组、Ap寡聚体组和胰岛素组,其中Ap寡聚体组内设低中高三个不同剂量组,每组10只。AD模型组、Aβ寡聚体组和胰岛素组侧脑室注射链脲佐菌素(Streptozotocin, STZ)3mg/kg,假手术组侧脑室注射等体积的生理盐水,正常对照组不做任何处理。15天后行跳台实验测试各组小鼠行为记忆功能。测试前12小时,Aβ寡聚体组分别按0.015mg/kg、0.05mg/kg、0.15mg/kg行侧脑室注射Aβ1-40寡聚体,胰岛素组侧脑室注射1U浓度为100U/ml的胰岛素,AD模型组和假手术组注射等体积的生理盐水,正常对照组不做任何处理。跳台实验后,酶联免疫吸附法测定各组小鼠海马胰岛素受体(Insulin receptor, InR)的表达量;蛋白免疫印迹法分析小鼠海马活化的蛋白激酶B(Protein kinase B with phosphorylation, P-PKB)、(?)舌化的糖原合成酶激酶-3β(Glycogen synthase kinase-3β with phosphorylation, P-GSK-3β)和Tau蛋白磷酸化(Microtubule-associated protein with phosphorylation, P-Tau)的表达量。结果:与正常对照组比较,假手术组小鼠学习成绩和记忆成绩、InR、P-PKB、P-GSK-3β、 P-Tau等各项指标表达未见差异(P>0.05)。与正常组比较,AD模型组的学习成绩下降,潜伏期缩短,错误次数明显增多,记忆成绩下降,P-Tau灰度值比值增高,P-Tau表达水平增强(P<0.05)。与AD模型组比较,Ap寡聚体组的学习成绩下降,潜伏期缩短,错误次数明显增多,记忆成绩下降,InR浓度降低、P-PKB、P-GSK-3β的灰度值比值降低,InR、P-PKB、P-GSK-3β的表达水平减弱,P-Tau灰度值比值增高,P-Tau表达水平增强(P<0.05);胰岛素组的学习成绩上升,潜伏期增长,错误次数明显减少,记忆成绩上升,InR浓度升高、P-PKB、P-GSK-3β的灰度值比值增高,InR、P-PKB、 P-GSK-3β的表达水平增强,P-Tau灰度值比值降低,P-Tau表达水平减弱(P<0.05)。与胰岛素组比较,Ap寡聚体组的学习成绩下降,潜伏期缩短,错误次数明显增多,记忆成绩下降,InR浓度降低、P-PKB、P-GSK-3β的灰度值比值降低,InR、P-PKB、P-GSK-3β的表达减弱,P-Tau灰度值比值增高,P-Tau表达水平增强(P<0.05)。Aβ寡聚体低、中、高组组间相比较,随着Ap寡聚体剂量的逐渐增高,Ap寡聚体低、中、高组的学习成绩逐渐下降,潜伏期逐渐缩短,错误次数逐渐增多,记忆成绩逐渐下降,InR浓度逐渐降低、P-PKB、P-GSK-3β的灰度值比值逐渐降低,InR、P-PKB、P-GSK-3β的表达水平逐渐减弱,P-Tau灰度值比值逐渐增高,P-Tau表达s p逐渐增强,各指标的改变呈剂量相关性(P<0.05)。结论:1、Aβ140寡聚体能够加重AD小鼠早期行为记忆功能障碍。2、Aβ1-40寡聚体能够抑制AD模型小鼠海马PI3-K/PKB信号通路传导。3、Aβ1-40寡聚体抑制AD模型小鼠海马PI3-K/PKB信号通路传导,加重AD小鼠早期行为记忆功能障碍,其机制可能为:Aβ1-40寡聚体下调InR表达,抑制PKB和GSK-3p磷酸化,干扰PI3-K/PKB信号通路活性,导致AD小鼠Tau异常磷酸化水平增加,促进AD进程。
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