Cannabidiol-Mediated Sequestration of Alzheimer’s Amyloid-β Peptides in ADDL Oligomers

Cannabidiol (CBD), one of the most studied phytocannabinoids, is non-psychotropic and can induce protective effects on the central nervous system against acute and chronic brain injury. Interestingly, CBD inhibits processes relating to amyloid beta (Aβ)-induced neurotoxicity in mouse models of Alzheimer’s disease, though the detailed molecular mechanism underlying the CBD neurotoxicity modulation is not fully understood. In this study, using atomic force microscopy, we find that CBD promotes the aggregation of Aβ peptides, enhancing the formation of Aβ oligomers, also known as Aβ-derived diffusible ligands (ADDLs). The CBD-mediated sequestration of Aβ monomers in soluble ADDLs could reduce neurotoxicity. This study highlights a possible role of CBD in modulating the formation of ADDL aggregates and provides insight into potentially neuroprotective properties of CBD in Alzheimer’s disease.

YC-1对Aβ寡聚体毒性的保护作用及其相关机制

目的:探讨YC-1针对Aβ寡聚体(ADDLs)毒性的保护作用及其相关机制。方法:原代培养小鼠皮质神经元及星形胶质细胞混合培养体系,应用不同浓度ADDLs(500 nmol/L、1μmol/L、2μmol/L、5μmol/L、10μmol/L、20μmol/L)干预以模拟体外AD模型,应用YC-1对此模型进行干预,以CCK-8法检测细胞活力,Western blot检测NICD及缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)水平,采用real-time PCR检测Caspase-3 mRNA水平。结果:浓度≥2μmol/L的ADDLs干预明显降低混合培养体系细胞活力水平,并呈现浓度依赖性(P<0.01)。10μmol/L ADDLs持续干预4 h显著降低细胞活力(P<0.01),YC-1可明显拮抗这种毒性作用(P<0.01)。10μmol/L ADDLs持续干预4 h明显上调NICD及HIF-1α水平(P<0.01),YC-1可拮抗这种提高(P<0.05或0.01)。10μmol/L ADDLs干预4 h显著提高Caspase-3的mRNA水平(P<0.01),YC-1可显著抑制这种上调(P<0.05)。结论:ADDLs表现出对原代培养小鼠皮质神经元及星形胶质细胞混合培养体系的毒性作用,YC-1可发挥保护作用。

β淀粉样蛋白来源的扩散性配体对胞外信号调节激酶活性的影响

β淀粉样蛋白来源的扩散性配体降低细胞外信号调节激酶的磷酸化水平,免疫印迹结果显示在培养的海马神经元上,给予500 nmol/L的可溶性β淀粉样蛋白寡聚体,作用不同时间均降低了胞外信号调节激酶的磷酸化水平;可溶性β淀粉样蛋白寡聚体对细胞不同部位胞外信号调节激酶磷酸化水平影响不同,并且对细胞质、细胞膜、细胞核中胞外信号调节激酶磷酸化水平的影响在时间上呈现明显的差异;β淀粉样蛋白来源的扩散性配体通过突触外N-甲基-D-天冬氨酸受体影响胞外信号调节激酶信号通路,单独激活突触外的N-甲基-D-天冬氨酸受体或给予β淀粉样蛋白来源的扩散性配体后再激活突触外的N-甲基-D-天冬氨酸受体,胞外信号调节激酶的磷酸化水平均明显降低;水迷宫实验显示,转入淀粉样前体蛋白基因的小鼠要花更多时间找到目标平台,其海马胞外信号调节激酶磷酸化水平显著降低.

不同浓度β-淀粉样蛋白寡聚体的毒性差异

目的探讨不同浓度的β淀粉样蛋白(amyloid beta,Aβ)寡聚体毒性的差异。方法 0.5μmol/L,1μmol/L,1.5μmol/L,2μmol/L,2.5μmol/L,3μmol/L的Aβ1-42寡聚体(A-βderived diffusible ligands,ADDLs)处理PC12细胞(大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞),western blot检测钙蛋白酶(calpain)的激活程度,蛋白激酶A的催化亚基(catalytic subunits of cAMP-dependent kinase,PKA-C)和磷酸化环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(phosphory lated cAMP response element binding protein,pCREB)的表达水平。结果所有浓度的ADDLs均导致pCREB的下降(P<0.05),但均未影响PKA-C的含量(P>0.05)。0.5μmol/L,1μmol/L,1.5μmol/L的ADDLs导致pCREB的下降与calpain的激活无关,而2μmol/L,2.5μmol/L,3μmol/L的ADDLs导致pCREB的下降与calpain激活有关。结论不同浓度ADDLs通过不同毒性通路导致pCREB下降:高浓度的ADDLs通过激活calpain,而低浓度ADDLs则可能通过其他途径,但两者均未通过影响PKA-C的含量来降低pCREB水平。

ADDLs对原代培养小鼠皮层神经元及星形胶质细胞混合培养体系Notch-1信号转导及HIF-1α表达的影响

目的探讨Aβ寡聚体(ADDLs)对原代培养小鼠皮层神经元及星形胶质细胞混合培养体系Notch-1信号转导及HIF-1α蛋白表达的影响。方法在原代培养小鼠皮层神经元及星形胶质细胞混合培养体系的基础之上应用CCK-8法观察Aβ寡聚体对混合培养体系细胞活力的影响,并应用免疫印迹的方法检测Aβ寡聚体对混合培养体系的NICD及HIF-1α水平的影响。另外,应用qPCR的方法检测凋亡相关caspase-3mRNA水平。结果 Aβ寡聚体干预浓度在高于2μM的情况下可使混合培养体系细胞活力水平明显降低,并呈现浓度依赖。10μM的ADDLs明显升高了原代混合培养体系的NICD及HIF-1α蛋白表达水平,且均呈现出相对的时间依赖性,同时这两种蛋白表达水平的变化表现出基本一致的趋势。同时,10μM的ADDLs明显上调了混合体系的caspase-3 mRNA水平。结论 Aβ寡聚对原代培养小鼠皮层神经元及星形胶质细胞混合培养体系的毒性作用与上调NICD及HIF-1α表达水平密切相关。