GPER基因敲除对淫羊藿苷和巫山淫羊藿素抗阿尔茨海默病炎症反应的影响

来源 :青岛大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:felltwo23
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
神经炎症是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的一个重要病理特征。小胶质细胞和星形胶质细胞的渐进激活以及促炎因子的过度产生,是造成β-淀粉样蛋白(β-amyloid peptide,Aβ)沉积、神经元损伤的一个重要原因,因此抑制炎症反应可能是一条有效的AD治疗途径。G蛋白偶联雌激素受体(G-protein coupled estrogen receptor,GPER)是一种七次跨膜G蛋白偶联受体,可介导雌激素快速的非基因组效应,在啮齿动物CNS多个区域均有广泛表达,其中海马及大脑皮层表达量较高。有文献报道在多发性硬化症及大鼠脑缺血模型中,GPER介导了雌激素的抗炎作用,虽然雌激素的神经保护作用已被证实,但雌激素替代治疗的副作用,限制了其临床应用,从传统中药中筛选具有类雌激素样的活性成分是医药界研究的热点。淫羊藿苷(icariin,ICA)是淫羊藿提取物淫羊藿总黄酮的主要活性成分,淫羊藿素(icaritin,ICT)是淫羊藿苷的水解衍生物,二者均属于植物雌激素,并具有抗肿瘤、抗炎和神经保护等多种药理活性。本课题组前期研究表明,淫羊藿苷和巫山淫羊藿素能够抑制脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的ICR小鼠的炎症反应,其抗炎保护作用可以被GPER特异性阻断剂G15所阻断,但GPER是否能与淫羊藿苷和巫山淫羊藿素直接结合,GPER是否可作为AD的治疗和新药筛选的潜在靶点,需要进一步探讨。目的:1.应用分子对接技术,明确GPER是否是淫羊藿苷、巫山淫羊藿素的直接结合靶点;2.应用GPER+/+(野生型)和GPER-/-(基因敲除)C57BL/6J小鼠,探讨GPER基因敲除对淫羊藿苷、巫山淫羊藿素抗AD炎症反应的影响。方法:1.利用GPCR-I-TASSER等在线服务器进行GPER建模,应用分子对接技术分析淫羊藿苷及巫山淫羊藿素与GPER的靶向结合能力。2.应用由CRISPR-Cas9技术构建的GPER基因敲除小鼠,检测GPER基因缺失对小鼠表型的影响。3.侧脑室立体定位注射LPS,制备GPER+/+和GPER-/-AD炎症小鼠模型,连续12天灌胃给予淫羊藿苷(10 mg/kg)和巫山淫羊藿素(10 mg/kg)。4.水迷宫实验检测小鼠的空间学习记忆能力。5.应用real time PCR技术检测海马白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,i NOS)和环氧化酶(cyclooxygenase,COX-2)的基因表达。6.应用western blot技术检测i NOS、COX-2、离子钙接头蛋白分子1(ionized calcium binding adaptor molecule 1,Iba1)和胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)的蛋白表达。结果:1.应用GPER 3D模型,模拟检测淫羊藿苷、巫山淫羊藿素与GPER的结合能力。结果显示淫羊藿苷和巫山淫羊藿素与GPER的结合能分别为-6.3 kcal/mol和-9.3kcal/mol,巫山淫羊藿素与GPER的结合能力优于淫羊藿苷,接近GPER特异性激动剂G1的结合能(-9.8 kcal/mol)。2.体重测量结果显示,3月龄雄性GPER-/-小鼠的体重显著高于GPER+/+小鼠(P<0.001)。Real time PCR结果显示,GPER-/-小鼠较GPER+/+小鼠显著上调海马区促炎因子i NOS和COX-2的基因表达(P<0.05,P<0.01);TNF-α、IL-1β的基因表达有上调的趋势,但无统计学意义。提示GPER基因敲除,增加了小鼠海马区的炎症反应。3.水迷宫实验结果显示,对照组GPER+/+小鼠和GPER-/-小鼠相比,行为学无明显差异。与对照组相比,GPER+/+和GPER-/-小鼠LPS模型组的轨迹均无规律,潜伏期均明显延长,目的象限时间比及平台穿越次数亦显著降低(P<0.05,P<0.01,P<0.001)。与LPS模型组相比,淫羊藿苷(10 mg/kg)和巫山淫羊藿素(10 mg/kg)给药处理后,GPER+/+小鼠趋向于平台所在象限,小鼠定位能力增强,显著改善了LPS诱导的GPER+/+小鼠空间学习记忆障碍(P<0.01,P<0.001),巫山淫羊藿素的改善作用有略强于淫羊藿苷的趋势。在GPER-/-小鼠中,给予淫羊藿苷和巫山淫羊藿素灌胃给药,其对LPS诱导的小鼠空间学习记忆障碍没有明显的改善作用,提示GPER基因敲除后,显著降低了淫羊藿苷和巫山淫羊藿素对学习记忆能力的改善作用。4.Real time PCR结果显示,与对照组相比,LPS显著诱导了GPER+/+小鼠促炎因子IL-1β、TNF-α、i NOS、COX-2的基因表达(P<0.001),也显著上调了GPER-/-小鼠海马区促炎因子IL-1β、TNF-α的基因表达(P<0.05,P<0.01),而i NOS、COX-2的基因表达有上调的趋势,但无统计学意义。与LPS模型组相比,淫羊藿苷和巫山淫羊藿素显著降低了GPER+/+小鼠海马区促炎因子的基因表达(P<0.05,P<0.01,P<0.001),在GPER-/-小鼠中,淫羊藿苷、巫山淫羊藿素对LPS诱导的海马炎症反应的抑制作用明显减弱,与LPS组相比,无统计学意义。5.Western blot结果显示,LPS模型组与对照组相比,GPER+/+及GPER-/-小鼠海马区促炎酶i NOS、COX-2的蛋白表达显著增加(P<0.01,P<0.001)。与LPS模型组相比,淫羊藿苷、巫山淫羊藿素显著抑制了GPER+/+小鼠海马区促炎酶的蛋白表达(P<0.01,P<0.001),GPER基因敲除后,淫羊藿苷、巫山淫羊藿素对i NOS、COX-2的蛋白表达的抑制作用明显减弱,与LPS组相比,无统计学意义。6.为检测本实验模型中小胶质细胞和星形胶质细胞的活化情况,我们运用western blot技术检测海马Iba1和GFAP的蛋白表达情况。结果显示,与对照组相比,LPS显著上调GPER+/+及GPER-/-小鼠海马区Iba1和GFAP的蛋白表达(P<0.05,P<0.01,P<0.001)。相比于LPS模型组,淫羊藿苷和巫山淫羊藿素给药后显著抑制了GPER+/+小鼠海马区Iba1和GFAP的蛋白表达(P<0.05),但GPER-/-小鼠上述蛋白的表达有降低的趋势,差异无统计学意义。结论:分子对接结果表明淫羊藿苷和巫山淫羊藿素能够与GPER靶向结合,巫山淫羊藿素与GPER的的结合能力强于淫羊藿苷。GPER基因敲除可导致雄性小鼠肥胖,促进海马炎症反应,显著降低淫羊藿苷和巫山淫羊藿素抗AD炎症反应的作用,提示GPER可能是淫羊藿苷和巫山淫羊藿素抗AD炎症反应的直接作用靶点。
其他文献
目的:对山东省部分地区先天性甲状腺功能减低症(Congenital hypothyroidism,CH)伴有甲状腺发育不全(thyroid dysgenesis,TD)的患儿进行HOXA5基因全编码区突变研究,从而探讨HOXA5与CH伴TD的关系,并通过进一步功能实验研究新发现突变的可能致病机制。方法:收集山东省内各地级市266例确诊CH伴TD患儿的血液标本,从外周血白细胞中提取全基因组DNA,聚
目的:糖尿病角膜病变(diabetic keratopathy,DK)是糖尿病患者眼部主要的并发症之一,由于糖尿病发病率逐年升高,DK受到越来越多的关注;研究微小RNA 21(micro RNA-21,miR-21)在糖尿病角膜病变中的作用并初步探索其对角膜上皮细胞和三叉神经节细胞的影响,有望为DK的治疗提供新的思路。方法:利用RT-PCR法比较正常小鼠与糖尿病小鼠角膜上皮和三叉神经节组织中miR
目的:探讨冠状动脉粥样硬化性心脏病(CHD)合并2型糖尿病(T2DM)患者人血浆脂蛋白磷脂酶A2(Lp-PLA2)与C反应蛋白(CRP)的水平变化及其临床意义。方法:本文为回顾性研究。选取2018年6月至2019年12月于青岛大学附属医院心血管内科住院的患者,经过筛选共有1051例患者符合研究标准并纳入本次研究。冠心病以经冠状动脉造影显示1支或1支以上的冠状动脉及其主要分支血管狭窄≥50%为诊断标
研究目的:神经纤维丝轻链(Neurofilament light chain,Nf L)是一种能够预测轴突损伤和神经元变性疾病的很有应用前景的生物标志物。脑小血管病(Cerebral small vessel disease,CSVD)主要指的是脑内小血管(小动脉、小静脉、毛细血管等)病变产生的疾病。影像学表现为腔隙性脑梗死(Lacunar infarct,LI),脑白质高信号(White mat
目的本研究旨在利用D-半乳糖(D-gal)诱导的H9c2心肌细胞衰老模型,模拟体内心肌细胞衰老时产生的线粒体损伤,探讨褐藻胶寡糖(AOS)延缓心肌细胞衰老的作用,并研究microRNA-153-3p(miR-153-3p)参与AOS延缓心肌细胞衰老的潜在分子机制。方法1.D-gal诱导H9c2心肌细胞衰老模型的建立。H9c2心肌细胞采用不同浓度D-gal处理48h。根据SA-β-gal染色、Ann
目的血管平滑肌细胞(Vascular smooth muscle cells,VSMCs)位于血管中膜层,是动脉的主要细胞成分,也是冠状动脉疾病(Coronary Artery Disease,CAD)的关键决定因素。Micro RNAs(miRNAs)在血管系统中表达。Mi RNA-326在大多数肿瘤中下调,并抑制肿瘤增殖。然而,miRNA-326在VSMCs中的作用尚不清楚。本课题旨在探讨mi
目的:持续性心房颤动(Persistent atrial fibrillation,PsAF)是临床中较为常见的一种心律失常疾病,栓塞风险较正常人明显增高,具有高致残率及高致死率,因此对于PsAF患者的诊治十分重要。随着近年来射频消融技术的进展,越来越多的PsAF患者接受了射频消融治疗,成为了一种重要的治疗方法,然而消融术后复发仍然会出现在部分患者中,给术者及患者带来了极大的困扰。左心房的功能对维
研究背景和目的:宫颈癌是严重影响女性生命健康的疾病。研究发现,micro RNA-21(miR-21)在He La细胞(人宫颈癌细胞)中高表达,并有研究推测miR-21基因邻近人乳头瘤病毒(Human papillomavirus,HPV)整合位点处可能与其在宫颈癌中表达水平升高有关。因此检测He La细胞中的miR-21具有重要意义。血管内皮生长因子(Vascular endothelial g
目的探讨烟依赖者静息状态下目标脑网络与习惯脑网络的变化及其与吸烟决策偏好模式和颈动脉内-中膜厚度(Carotid Intima-media Thickness,c IMT)的关系。方法第一章:选择2019年7月至2020年12月于本院保健科和体检中心就诊的符合本研究纳入标准的男性67例。将所有受试者分为烟依赖组(33例)和对照组(34例)。对所有的受试者进行一般资料和量表资料的数据收集,并进行E-
目的神经母细胞瘤(neuroblastoma,NB)是儿童最常见的颅外实体瘤,20-30%的NB患儿存在MYCN基因扩增,后者被证实与NB的恶性进展和患儿的不良预后密切相关。外泌体携带miRNAs在疾病进展过程中的调控作用被越来越多的研究关注。因此,本研究将探讨MYCN基因扩增的NB细胞来源的外泌体能否通过携带致癌miRNAs作用于非MYCN基因扩增的NB细胞,进而促进后者的增殖和迁移。方法使用实