淫羊藿次苷Ⅱ调控PI3K/Akt信号通路对阿尔茨海默病小鼠学习记忆能力的影响

目的:研究淫羊藿次苷Ⅱ(ICSⅡ)对阿尔茨海默病(AD)模型小鼠学习和记忆能力的影响及其分子机制。方法:将7月龄APP/PS1双转基因小鼠随机分为模型组、ICSⅡ组和阳性对照药组,每日灌胃给药1次,连续30 d。用Morris水迷宫与筑巢实验检测小鼠学习记忆和生活能力;用免疫荧光化学法检测脑内β淀粉样蛋白(Aβ)沉积与细胞凋亡情况;用蛋白质免疫印迹法(Western blot)探究其抗凋亡作用与磷脂腺肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路的相关性。结果:与模型组比较,ICSⅡ组小鼠的学习记忆及生活能力都明显提高(P<0.01),其海马与皮层的Aβ荧光强度和裂解的半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶-3(cleaved Caspase-3)阳性细胞数均明显降低(P<0.05,P<0.01),说明ICSⅡ能抑制Aβ沉积、减少神经细胞凋亡,保护脑组织;同时ICSⅡ组小鼠海马PI3K蛋白质表达水平和p-Akt/Akt显著升高(P<0.05,P<0.01),而Bax/Bcl-2明显降低(P<0.01),说明ICSⅡ抗凋亡作用的机制与激活海马PI3K/Akt信号通路,降低促凋亡蛋白、提高抗凋亡蛋白的表达水平有关。结论:ICSⅡ对AD小鼠脑内神经细胞有明显的保护作用,能改善小鼠的认知功能,其机制可能与激活海马PI3K/Akt信号通路有关。

急性脑缺血/再灌注后小鼠皮层和海马部位神经细胞损伤的动态表征

目的动态表征急性脑缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)后小鼠皮层和海马部位神经细胞的损伤情况。方法取体质量为25~28 g的雄性C57BL/6J小鼠,线栓法阻断小鼠的大脑中动脉,1 h后进行再灌注,制备急性I/R损伤小鼠模型。实验为Sham组、I/R-6 h组、I/R-24 h组和I/R-72 h组。采用Longa神经功能评分评估各时间点小鼠的神经功能;TTC染色检测脑梗死体积;苏木精-伊红染色观察脑组织病理损伤;尼氏染色检测神经细胞损伤;免疫荧光组织化学染色检测星形胶质细胞和小胶质细胞的活化情况,以及成熟神经元的损伤情况;透射电镜检测海马神经元的线粒体损伤;Western blot检测线粒体分裂-融合相关蛋白p-Drp1/Drp1、Mff、Fis1和OPA1的表达情况。结果随着脑I/R时间的延长,小鼠的神经功能损伤、脑梗死体积,皮层和海马部位的神经细胞损伤、胶质细胞活化、神经元缺失、线粒体损伤逐渐加重;线粒体分裂相关蛋白表达逐渐增加,而线粒体融合相关蛋白表达逐渐降低。结论随着脑I/R时间的延长,胶质细胞活化、神经元缺失、线粒体损伤等神经病理损伤逐渐加重,这可能与线粒体动力学失衡有关。

淫羊藿次苷Ⅱ改善APP/PS1双转基因小鼠认知功能的研究

目的研究淫羊藿次苷Ⅱ(ICSⅡ)改善APP/PS1双转基因小鼠认知功能的作用。方法将30只7月龄APP/PS1小鼠随机分为模型对照组和ICSⅡ给药组,每组15只;另取15只同龄C57BL/6小鼠作为空白对照组。ICSⅡ给药组灌胃10 mg·kg^(-1)ICSⅡ,空白对照组和模型对照组给予等量羧甲基纤维素钠(CMC-Na),每天1次,连续28 d。给药第20天,采用筑巢实验检测小鼠日常生活能力,然后采用Morris水迷宫实验检测小鼠的认知功能;苏木素-伊红(H&E)染色法及尼氏(Nissl)染色法检测小鼠海马皮层、CA3区和DG区脑组织病理损伤情况;免疫荧光染色法检测小鼠皮层及海马区Aβ淀粉样蛋白沉积情况、星形胶质细胞和小胶质细胞激活情况:分别采用TBA法、羟胺法检测小鼠脑内的丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性。结果与模型组比较,ICSⅡ能明显改善APP/PS1小鼠日常生活能力和认知功能,减轻脑组织病理损伤、增加神经元细胞数量,减少Aβ淀粉样蛋白沉积,抑制星形胶质细胞和小胶质细胞的过度活化,提高脑内SOD活性,降低脑内MDA的水平。结论ICSⅡ能通过调节多种病理机制改善APP/PS1双转基因小鼠的认知功能。

淫羊藿促进海马神经再生改善阿尔茨海默病小鼠认知功能的研究

目的 研究淫羊藿促进阿尔茨海默病模型小鼠海马神经再生、改善认知功能的作用。方法 将6月龄APP/PS1双转基因小鼠随机分为模型组、淫羊藿组(低、中、高)和阳性对照药组,每日灌胃给药1次,连续28 d。用筑巢与水迷宫实验检测小鼠的生活、学习和记忆能力;用尼氏染色和免疫荧光化学法检测海马尼氏体、成熟神经元、神经干细胞数量及星形胶质细胞活化情况;用透射电镜法检测神经元超微结构;体外培养阿尔茨海默病小鼠海马神经干细胞,检测淫羊藿对其增殖与分化能力的影响。结果 与模型组比较,淫羊藿组小鼠的学习、记忆及生活能力都明显提高;其海马尼氏体与成熟神经元数量明显增加,线粒体损伤明显减轻,突触数量与突触后致密物厚度都明显增加,而活化的星形胶质细胞明显减少,说明淫羊藿抑制了脑内免疫炎性反应,减轻了神经元的损伤;同时还使海马神经干细胞数目明显增多,体外实验也证实淫羊藿能促进阿尔茨海默病神经干细胞增殖,并诱导其向神经元分化。结论 淫羊藿能保护阿尔茨海默病小鼠脑组织减轻神经元损伤,并激活内源神经干细胞促进海马神经再生,有效修复替代其脑内缺损的神经元,从而改善阿尔茨海默病小鼠的认知功能。

基于转录组学探讨酸枣仁皂苷A改善阿尔茨海默病小鼠认知功能障碍的机制

目的 运用转录组学测序(transcriptome sequencing,RNA-Seq)和生物信息学技术对酸枣仁皂苷A(jujuboside A,JuA)改善淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)/早老蛋白1(pesenilin 1,PS1)双转基因小鼠认知功能的潜在机制进行分析,并采用qRT-PCR与Western blotting实验进行验证。方法 7月龄APP/PS1双转基因小鼠随机分为模型组及JuA低、中、高剂量(5、10、20 mg/kg,ip)组和多奈哌齐(0.65 mg/kg,ig)组,每日给药1次,连续21 d。采用Morris水迷宫实验检测小鼠的学习和记忆能力;苏木素-伊红(HE)、尼氏染色法检测脑组织病理损伤;RNA-Seq检测小鼠海马组织差异表达基因,对差异基因进行基因本体(gene ontology,GO)功能和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析,筛选JuA治疗阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)可能干预的信号通路,并对其中的核心富集基因进行qRT-PCR与Western blotting实验验证。结果 水迷宫实验结果显示,JuA组小鼠的学习记忆能力显著高于模型组(P<0.05、0.01),高剂量组作用最佳。HE和尼氏染色结果显示,与模型组比较,JuA组小鼠皮层和海马区神经元损伤明显减轻,尼氏体数量明显增多(P<0.01),说明JuA对AD小鼠脑组织有明显保护作用。RNA-Seq分析结果显示,模型组相较于对照组脑中明显上调的基因有218个,下调123个;JuA组相较于模型组明显上调基因有66个,下调28个;模型组中包括葡萄糖激酶(glucokinase,Gck)在内的5个差异基因经JuA干预后表达趋势被逆转。GO分析发现JuA治疗后差异基因主要富集在离子转运调控、细胞骨架、核受体活性等方面。KEGG通路分析发现JuA治疗后主要富集于2型糖尿病、细胞黏附因子、白细胞介素-17(interleukin-17,IL-17)信号通路和转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)信号通路;筛选模型组vs对照组、JuA高剂量组vs模型组共同调节的与JuA治疗AD相关性最高的前10条通路,发现主要集中于代谢疾病和炎症通路;Gck基因在这些通路上高频出现,说明其可能是JuA干预AD的重要靶点之一,qRTPCR与Western blotting实验也验证了对Gck基因的筛选分析结果。结论 JuA能明显减轻AD小鼠脑组织病理损伤,提高学习记忆能力,其作用机制可能与调控炎症反应与代谢紊乱有关,其中上调Gck mRNA与蛋白表达维持葡萄糖稳态可能是JuA抗AD的重要机制之一。