法舒地尔通过抑制脑内小胶质细胞活化并促进其M2极化而改善APP/PS1双转基因小鼠认知功能

目的观察Rho激酶抑制剂法舒地尔(fasudil)在治疗阿尔茨海默病(AD)模型淀粉样前体蛋白/早老素1双转基因(APP/PS1 Tg)小鼠中对认知功能及小胶质细胞极化的调控作用。方法采用8月龄雄性APP/PS1 Tg小鼠作为AD模型,随机分为法舒地尔治疗组[腹腔注射法舒地尔,25 mg/(kg·d)]、生理盐水组(腹腔注射),持续治疗2个月;同龄同性别野生型为对照组。应用Morris水迷宫(MWM)检测各组小鼠空间认知功能,Western blot法检测小鼠脑组织β淀粉样蛋白(Aβ)、小胶质细胞表面标志CD11b的水平,免疫荧光组织化学染色法检测小鼠脑组织Aβ_(1-42)、CD11b的表达和分布。Western blot法和免疫荧光组织化学染色法检测M1型小胶质细胞[标志物诱导型一氧化氮合酶(iNOS)]和M2型小胶质细胞[标志物精氨酸酶1(ARG1)、CD206]在海马和大脑皮层的表达水平和分布。结果与野生型小鼠相比,10月龄APP/PS1 Tg小鼠生理盐水组的MWM指标[到达平台时间、到达平台的平均距离、第一次进入西南(SW)象限的时间]明显增加,认知功能下降,这些行为变化可被法舒地尔所拮抗。此外,法舒地尔降低APP/PS1 Tg小鼠的海马DG区和CA3区、皮层区的Aβ_(1-42)表达,减少小胶质细胞数量,抑制小胶质细胞iNOS表达,促进ARG1、CD206表达,促进激活的小胶质细胞由M1型向M2型转化。结论法舒地尔通过抑制脑内小胶质细胞活化并促进其M2型极化,改善APP/PS1双转基因小鼠空间认知功能障碍。

法舒地尔通过促进APP/PS1双转基因小鼠神经再生改善认知功能

目的:观察Rho激酶抑制剂法舒地尔(fasudil)在治疗阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)模型——淀粉样前体蛋白/早老素1双转基因(amyloid precursor protein/presenilin 1 double transgenic,APP/PS1 Tg)小鼠中促进神经再生并改善认知功能的作用。方法:将8月龄雄性APP/PS1 Tg小鼠作为AD模型,随机分为fasudil组(腹腔注射fasudil 25 mg·kg^(-1)·d^(-1))和生理盐水(normal saline,NS)组(腹腔注射等体积生理盐水),取同月龄同性别野生型(wild type,WT)小鼠为WT组,连续治疗2个月;应用Morris水迷宫(Morris water maze,MWM)实验和SMART 3.0行为学记录系统检测、记录并分析各组小鼠空间认知功能;免疫荧光组织化学染色法检测小鼠脑内海马齿状回和CA3区及大脑皮层p-Tau、ChA T、BrdU和nestin的蛋白表达水平和分布;Western blot法检测小鼠脑组织p-APP(Thr668)和p-Tau的蛋白水平。结果:在MWM实验中,与WT组小鼠相比,NS组10月龄APP/PS1 Tg小鼠从入水点到达平台的时间增加,在平台所在象限活动时间占总活动时间的比例及在平台所在象限游泳距离占总路径的比例减少;而fasudil治疗明显拮抗上述行为学指标,改善APP/PS1 Tg小鼠认知功能。此外,与NS组小鼠相比,fasudil明显减少小鼠p-Tau蛋白水平,增加p-APP蛋白水平,使海马区胆碱能神经元数量增多,促进神经元的轴突再生,动员脑内海马齿状回颗粒下区和脑室下区的内源性神经干细胞增殖。结论:Fasudil通过促进APP/PS1 Tg小鼠中枢神经系统p-Tau蛋白水平下调,增加可溶性APP水平,促进胆碱能神经元再生,动员内源性神经干细胞增殖,从而改善APP/PS1双转基因小鼠空间认知功能。

姜黄素通过增强自噬抑制Aβ1-42诱导的BV2小胶质细胞和原代小胶质细胞炎症反应

目的研究姜黄素对淀粉样β蛋白片段1-42(Aβ1-42)刺激所致小鼠小胶质细胞BV2细胞和原代小胶质细胞炎症的作用及机制。方法姜黄素0.1,1,5,10,15,25和40μmol·L^-1与BV2细胞培养24 h,MTT法和ATP法检测细胞存活。姜黄素5和10μmol·L^-1预处理BV2细胞和原代小胶质细胞2 h后,加入Aβ1-421 mg·L^-1共同作用24 h,使用实时荧光定量PCR法检测BV2细胞白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)mRNA表达水平,同时检测原代小胶质细胞TNF-α和iNOS mRNA表达水平;BV2细胞加姜黄素5和10μmol·L^-1培养2 h后,加Aβ1-421 mg·L^-1培养24 h,Western印迹法检测BV2细胞中iNOS、自噬相关蛋白5(Atg-5)和P62蛋白表达水平及微管相关蛋白1轻链3-Ⅱ(LC3-Ⅱ)与LC3-Ⅰ的比值;姜黄素5和10μmol·L^-1预处理BV2细胞和原代小胶质细胞24 h后,加入Aβ1-421 mg·L^-1共同作用4 h,Western印迹法检测BV2和原代小胶质细胞对Aβ1-42的吞噬;原代小胶质细胞加入姜黄素5和10μmol·L^-1,24 h后加Aβ1-421 mg·L^-1培养4 h,细胞免疫荧光染色法检测原代小胶质细胞对Aβ1-42的吞噬和离子钙接头蛋白分子1(Iba1)蛋白表达水平。稳定敲降Atg-5的BV2细胞加姜黄素5和10μmol·L^-1培养2 h后,加Aβ1-421 mg·L^-1培养24 h,Western印迹法检测稳定敲降Atg-5的BV2细胞中LC3-Ⅱ与LC3-Ⅰ蛋白比值及iNOS,Atg-5和P62蛋白水平。结果 MTT和ATP结果显示,姜黄素≤25μmol·L^(-1)时对BV2细胞无明显细胞毒性。实时荧光定量PCR结果显示,与Aβ1-42相比,姜黄素5和10μmol·L^-1组细胞内iNOS,IL-6和TNF-αmRNA水平明显降低(P<0.01),原代小胶质细胞内iNOS和TNF-αmRNA水平明显降低(P<0.01);Western印迹结果显示,与Aβ1-42组相比,姜黄素10μmol·L^-1组细胞内iNOS和P62蛋白表达显著减少(P<0.01),LC3-Ⅱ与LC3-Ⅰ蛋白比值和Atg-5蛋白表达增加(P<0.01);与Aβ1-42组相比,姜黄素10μmol·L^-1组BV2细胞和原代小胶质细胞对Aβ1-42蛋白的吞噬明显增加(P<0.01);细胞免疫荧光结果显示,与Aβ1-42组相比,姜黄素5和10μmol·L^-1组平均每个细胞内Aβ1-42荧光强度明显增加(P<0.01),Iba1的荧光强度降低(P<0.01);与Aβ1-42相比,姜黄素10μmol·L^-1不影响稳定敲降Atg-5的BV2细胞中LC3-Ⅱ与LC3-Ⅰ比值及iNOS,Atg-5和P62蛋白水平。结论姜黄素通过增强Atg-5表达,促进小胶质细胞对Aβ1-42蛋白的吞噬,抑制Aβ1-42诱导的小胶质细胞炎症反应。