梓醇和異菝葜皂苷元對擬AD模型突觸可塑性的修復作用及其機制研究.pdf

1、阿爾茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一種多發(fā)于老年人的神經(jīng)退行性疾病,其臨床癥狀主要表現(xiàn)為認知能力下降和記憶丟失。既然學習記憶的神經(jīng)生物學基礎是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性,尤其是突觸可塑性,那么突觸傳遞效能和突觸形態(tài)結構的改變很可能是認知功能下降的關鍵因素。大量證據(jù)已經(jīng)表明,突觸損傷是AD的早期病理變化,并與認知功能下降有很好的相關性。因此本文主要從突觸再生和突觸功能兩個方面出發(fā),研究中藥活性成分梓醇(Catalpo

2、l)和異菝葜皂苷元(Smilagenin,SMI)對擬AD模型突觸可塑性的修復作用及其可能的機制。
　　在整體實驗中,我們采用自然衰老SD(Sprague Dawley)大鼠作為擬AD模型。連續(xù)喂服溶媒、梓醇或SMI兩個月后,通過物體辨別實驗來評價各組動物的認知功能。行為學分析發(fā)現(xiàn),梓醇和SMI都能夠改善擬AD模型動物的認知功能。Westem blot結果分析表明,模型動物的皮層和海馬均出現(xiàn)突觸小泡蛋白(Synaptophysin

3、)、突觸后密度蛋白-95(Postsynaptic density-95,PSD-95)和發(fā)動蛋白(Dynamin1)含量顯著下降,而梓醇和SMI使這些突觸蛋白含量恢復到青年對照組水平。與青年對照動物相比,模型動物的突觸結合蛋白(Synaptotagmin)在皮層的表達量下降,而其在海馬的含量沒有明顯變化。梓醇和SMI都沒有影響synaptotagmin在皮層和海馬的表達。
　　在離體實驗中,我們采用AB損傷的原代皮層神經(jīng)元作為擬

4、AD模型。我們發(fā)現(xiàn)Aβ25-35(10μM)損傷神經(jīng)元12h后,延長梓醇的作用時間或增加梓醇的作用濃度都不能夠提高損傷細胞的存活率:而10μM梓醇作用48h后可以增加損傷神經(jīng)元的微管相關蛋白-2(Microtubule-associated protein-2,MAP-2)陽性突起長度,并逆轉上述四種突觸蛋白的表達量下降。SMI和腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(Brain derived neurotrophic factor,BDNF)也具有相似

5、的作用,即不能提高Aβ25-35損傷神經(jīng)元的存活率,然而能夠逆轉上述四種突觸蛋白的表達量下降。
　　考慮到蛋白激酶C(Protein kinase C,PKC)在突起延伸和突觸再生過程中的重要作用,我們通過抑制PKC活性來觀察梓醇、SMI和BDNF是否通過PKC通路發(fā)揮上述作用。結果顯示,梓醇、SMI和BDNF也都能逆轉Aβ1-42引起的MAP-2陽性突起縮短和突觸蛋白表達下調。然而阻斷PKC通路后,梓醇對MAP-2陽性突起和突觸

6、蛋白表達的修復作用完全消失;SMI對MAP-2陽性突起的作用部分消失,其對PSD-95的作用完全消失,對synaptophysin的作用減弱,對dynamin1和synaptotagmin的作用沒有顯著改變;而BDNF對損傷神經(jīng)元MAP-2陽性突起和突觸蛋白的作用沒有明顯變化。
　　綜上所述,梓醇和SMI能夠顯著改善記憶,促進損傷神經(jīng)元的突起再生和突觸重構,增強突觸功能。其中梓醇主要是通過PKC通路發(fā)揮神經(jīng)修復作用,而SMI則為部