论文部分内容阅读
目的:阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种随着年龄增长,患病风险也相应变高的中枢神经系统退行性疾病,在老年痴呆症中最为常见。伴随着社会的发展和人口老龄化步伐的加快,AD患病率正在逐年上升。其病因复杂多样,发病机制尚不十分清楚,为AD防治手段的研究带来了极大的挑战。有研究发现AD患者的突触功能损伤与AD认知功能障碍密切相关,而突触素（Synaptophysin,SYP）是一种具有特异性的、与突触小泡相连的外侧磷酸蛋白,与突触可塑性密切相关。有证据显示,AD患者海马部分区域SYP水平下降。因此,调节SYP的表达对于恢复突触功能,改善认知具有十分重要的意义。micro RNA是一种存在于真核生物基因组中非编码的单链小分子RNA。脑组织micro RNA的异常表达被发现与AD患者病程紧密相连。应用micro RNA微阵列分析发现mir-671在AD患者脑组织中表达升高,而经过生物信息分析发现mir-671可抑制SYP表达,提示:通过下调mir-671可能拮抗AD患者脑内SYP水平的降低,从而改善突触功能。益生元是一种可以有效改善肠道菌群,通过抗炎、抗氧化等多种途径起到拮抗AD作用的膳食补充剂。低聚果糖（Fructo-oligosaccharide,FOS）作为一种益生元可提高肠道双歧杆菌的含量,双歧杆菌可代谢谷氨酸以产生γ-氨基丁酸（Gamma-aminobutyric acid,GABA）,而GABA水平在AD患者脑内显著降低。前期研究证实GABA能够下调神经母细胞瘤（SH-SY5Y）细胞系mir-671表达。然而,FOS能否通过增加脑内GABA含量下调AD中mir-671表达进而拮抗SYP表达的降低,恢复突触功能,起到改善认知的作用有待进一步探明。本研究首先通过行为学实验证实了FOS可以改善AD模型小鼠的认知功能障碍,其次通过体内、体外实验阐明了mir-671介导GABA对SYP的调节在FOS拮抗AD中的作用。研究结果为进一步揭示AD的发病机制及其防治提供了科学依据。方法:将5月龄的APPswe/PS1d E9双转基因小鼠分为随机的AD模型组（AD）和AD干预组（AD+FOS）,与此同时随机分配同窝别出生的野生型小鼠为野生对照组（WT）和野生干预组（WT+FOS）,每组雌雄各5只。以含有5%FOS的饮水喂饲AD+FOS及WT+FOS组小鼠,以蒸馏水喂饲WT及AD组小鼠,连续处理6个月。实验末期通过水迷宫实验评价各组小鼠的认知功能。采用分光光度法检测小鼠脑组织中GABA含量,采用q RT-PCR和Western Blotting方法检测脑组织SYP、mir-671表达水平。体外培养SH-SY5Y细胞,以10μM Aβ处理SH-SY5Y细胞为AD模型细胞,以终浓度10 n M GABA为干预措施。采用q RT-PCR和Western Blotting方法检测SYP、mir-671表达水平。以mir-671模拟物、抑制剂分别处理SH-SY5Y细胞,同时设立对照组,并采用q RT-PCR和Western Blot方法检测细胞SYP的m RNA及蛋白水平。结果:1.随着水迷宫实验训练天数的累积,每一组小鼠的逃避潜伏期都变短。相较于WT组,AD组小鼠逃避潜伏期明显延长（P<0.01）。AD干预组小鼠逃避潜伏期较AD组明显缩短（P<0.05）。相较于WT组,AD组小鼠在平台所处象限的停留时间明显缩短的同时穿台次数也明显减少（P<0.01）。AD干预组小鼠在平台所处象限的停留时间较AD组相比明显延长,与此同时,穿台次数也明显增多（P<0.05,P<0.01）。2.AD组小鼠脑组织中SYP m RNA和蛋白表达水平相较于WT组有所下降（P<0.05,P<0.01）;AD干预组小鼠脑组织SYP m RNA和蛋白表达水平相较于AD组达有所升高（P<0.05,P<0.01）。3.相较于WT组,AD组小鼠脑组织mir-671表达水平相比明显升高（P<0.01）;AD干预组小鼠脑组织mir-671较AD组明显降低（P<0.01）。4.与WT组相比,AD组小鼠脑内GABA水平明显降低（P<0.01）。AD干预组小鼠脑内的GABA水平较AD组明显升高（P<0.05）。5.Aβ处理组SH-SY5Y细胞mir-671表达水平较对照组明显升高（P<0.01）。与对照组相比,GABA干预可明显降低SH-SY5Y细胞mir-671相对表达水平,并拮抗Aβ诱导的SH-SY5Y细胞mir-671表达的升高（P<0.01）。6.转染mir-671模拟物的SH-SY5Y细胞SYP m RNA及蛋白表达水平较对照组明显降低（P<0.01）。转染mir-671抑制剂的SH-SY5Y细胞SYP m RNA及蛋白表达水平较对照组明显升高（P<0.01）。结论:FOS可通过升高脑内GABA水平而抑制mir-671表达,进而上调SYP的表达,改善AD模型小鼠认知功能。