小檗碱对阿尔茨海默症的多靶点治疗作用的研究

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目的:观察小檗碱(berberine)对阿尔茨海默症(AD)模型小鼠记忆能力、Aβ的生成、神经元自噬以及tau蛋白异常磷酸化的影响,探讨小檗碱在阿尔茨海默病中的多靶点治疗作用的可能机制。  方法:三转基因(3×Tg)AD小鼠原代海马神经细胞培养9天后给予小檗碱1μmol/L24小时,采用免疫荧光观察磷酸化tau蛋白的表达,Elisa检测Aβ水平,Western Blot测定原代海马神经细胞Aβ、自噬以及tau蛋白的表达。  4月龄3×TgAD小鼠,随机分为三组,每组12只,AD组(对照组),小檗碱50mg/kg/day组,小檗碱100mg/kg/day组,对照组给予正常饮水。给予药物4月后,采用Morris水迷宫检测小鼠学习记忆能力,然后全部处死,;HE染色观察海马神经元形态;免疫组化观察海马内Aβ1-42、tau5、p-tau396表达,电镜观察CA1区神经元自噬体,免疫荧光观察海马内Aβ1-42、tau5、p-tau396、LC3-Ⅱ、Beclin-1表达,Western Blot测定海马内Aβ、自噬以及tau蛋白相关蛋白的表达。  结果:1.Morris水迷宫结果:定位航行实验中,小檗碱组逃避潜伏期较对照组明显缩短(P<0.01),空间探索实验中小檗碱组象限停留时间较对照组长(P<0.01),跨越平台次数小檗碱组较对照组明显增多(P<0.01)。  2.HE染色:AD模型组海马正常形态神经元数量减少,伴较多凋亡改变;小檗碱组神经元形态基本正常。  3.免疫荧光:给予小檗碱后,原代海马神经细胞磷酸化p-tau404、p-tau396蛋白表达明显减少(P<0.05),海马组织Aβ1-42、tau5、p-tau396蛋白表达明显减少(P<0.05),海马组织LC3-Ⅱ、Beclin-1蛋白表达明显升高(P<0.05)。  4.免疫组化:海马组织Aβ1-42、tau5、p-tau396蛋白表达明显减少(P<0.05)。  5.电镜检测:海马CA1区小檗碱组较对照组自噬体明显增多。  6.Elisa检测:给予小檗碱后,原代海马神经细胞Aβ1-42水平明显降低((P<0.01),给予自噬抑制剂3-MA后,小檗碱组和对照组无明显差异。  7.Western Blot测定结果:在细胞水平上和动物水平上Aβ相关蛋白Aβ、APP,Bace-1小檗碱组均较对照组明显减低(P<0.01);在细胞水平上和动物水平上自噬相关蛋白LC3-Ⅱ、Beclin-1、Cathepsin-D、hVps34小檗碱组较对照组明显升高(P<0.01),P62、Bcl-2小檗碱组较对照组明显减低(P<0.01);在细胞水平上和动物水平上磷酸化tau蛋白相关蛋白tau5、p-tau396、p-tau422、p-tau231、tau404小檗碱组较对照组明显降低(P<0.01),GSK-3?、p-PP2A、p-AKT小檗碱组较对照组明显降低(P<0.01),p-GSK3?、PP2A、、AKT小檗碱组较对照组明显升高(P<0.01)。  结论:1.小檗碱可以改善3×TgAD小鼠的学习记忆能力,减轻海马结构内神经元损害,对AD模型大鼠具有神经保护作用。  2.小檗碱通过减少APP,Bace-1的表达,进而减少Aβ的生成,可能是小檗碱的神经保护作用之一。  3.小檗碱通过诱导自噬,增加LC3-Ⅱ、Beclin-1、Cathepsin-D、hVps34表达,从而促进Aβ的清除,减轻Aβ的负荷,可能是小檗碱发挥神经保护机制之一。  4.小檗碱通过降低神经细胞内蛋白激酶GSK-3?的活性和升高磷酸酯酶(PP2A)的活性,从多个位点抑制tau蛋白的磷酸化,从而减少神经元纤维缠结。
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