摘要痴呆症是导致老年人残疾和死亡的主要原因之一。随着人口老龄化日趋严重,全球痴呆症患者人数逐年增加。目前治疗痴呆症的药物数量有限且药效不佳,迫切需要开发安全有效的新药物。痴呆症的两大代表性疾病是阿尔茨海默病(Alzheimer''sdisease,AD)和血管性痴呆(vasculardementia,VD)。小胶质细胞过度活化所介导的神经炎症是AD和VD共有的主要病理特征之一。课题组前期在针对多种中药进行系统筛选的过程中,首次发现传统中药龙血竭能够显著抑制小胶质细胞活化。进一步活性导向的分离和动物实验表明,其含量较高的活性成分紫檀芪具有显著抑制神经炎症的活性。基于此,本论文拟探究龙血竭活性成分紫檀茋对AD和VD模型动物认知功能障碍的影响,并从神经炎症的角度深入研究其作用机制。<br> 首先,本文考察了紫檀茋对寡聚体淀粉样蛋白β1-42(oligomericamyloidβ1-42,oAβ1-42)所致AD模型小鼠、APP/PS1双转基因AD模型小鼠及双侧颈总动脉结扎(bilateralcommoncarotidarteryocclusion,BCCAO)所致VD模型小鼠行为学的影响。Y迷宫实验结果表明,紫檀茋能显著增加上述3种痴呆模型小鼠的自发交替反应率;新物体辨别实验结果表明,紫檀芪能显著增加上述两种AD模型小鼠的优先指数和辨别系数;Morris水迷宫实验结果表明,紫檀芪能显著减少上述3种痴呆模型小鼠在训练阶段的逃避潜伏期,增加模型小鼠在测试阶段的目标象限游泳时间和穿台次数;避暗实验结果表明,紫檀茋能显著增加两种AD模型小鼠的逃避潜伏期、并减少其错误次数。上述结果表明,紫檀芪能够显著改善痴呆模型动物的工作记忆、形象识别记忆、空间记忆及长期记忆等认知功能障碍。免疫荧光实验结果表明,紫檀芪能显著减轻3种痴呆模型小鼠海马区神经元损伤、抑制模型小鼠海马区小胶质细胞的活化;实时定量PCR实验结果表明,紫檀茋能显著减少模型小鼠海马区IL-1β等炎症因子的表达。上述结果提示,紫檀芪对痴呆模型小鼠认知功能障碍的改善作用可能与其抑制神经炎症相关。<br> 进而,本文从神经炎症的角度深入研究了紫檀芪的作用机制。利用所构建的涉及6条信号通路、53个PDB构象的神经炎症相关分子作用靶点库,将紫檀芪与各靶点蛋白进行分子对接、获得二者之间的结合自由能,依据此数值进行排序、初步获得紫檀茋抑制神经炎症的可能作用靶点为Toll样受体4(Toll-likereceptor4,TLR4)。表面等离子共振实验结果表明,紫檀茋能够与TLR4及其辅助因子MD2所形成的蛋白复合物结合,结合常数KD值为469μM,相互作用方式为快结合、快解离。利用生物素标记法,在细胞水平进一步验证了紫檀芪能够和TLR4结合。在此基础上,利用两种细胞系(一种为表达TLR4蛋白的BV2细胞;一种为不表达TLR4蛋白的HEK293T细胞),考察了紫檀芪对TLR4激动剂脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)所致神经炎症的影响。结果表明,紫檀茋能够显著抑制LPS所致BV2细胞iNOS、IL-1β、TNF-α、IL-6等炎症因子mRNA含量的增加,并抑制IκB-α的磷酸化,减少NF-κBp65在细胞核内的含量,增加NF-κBp65在细胞浆内的含量。利用过表达TLR4及MD2的HEK293T细胞系,进一步考察了紫檀芪的作用。结果表明,紫檀芪能显著抑制LPS所致IL-1β、TNF-α、IL-6等炎症因子mRNA含量的增加,抑制LPS所致NF-κBp65的入核。上述结果表明,TLR4为紫檀芪抑制神经炎症的作用靶点之一。<br> 最后,我们分别利用oAβ1-42所致AD细胞模型与氧糖剥夺再灌注(oxygen-glucosedeprivationandre-oxygenation,OGD/R)所致VD细胞模型,进一步考察了紫檀芪调控TLR4及其下游通路的具体作用机制。在AD细胞模型中,紫檀芪能显著抑制oAβ1-42所致过表达TLR4和MD2的HEK293T细胞TNF-α、IL-6和IL-1β转录的增加、抑制oAβ1-42所致NF-κBp65入核。紫檀茋能显著抑制oAβ1-42所致TLR4的二聚化进而抑制TLR4介导的神经炎症。在VD细胞模型中,紫檀芪能抑制OGD/R所致BV2细胞IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA含量增加、增加IκB-α蛋白表达、减少IκB-α的磷酸化;紫檀芪减少TLR4的蛋白含量、但不影响其基因转录。使用慢病毒过表达TLR4能显著逆转紫檀芪对OGD/R所致炎症因子转录增加和NF-κB通路活化的抑制作用。紫檀芪能通过增加TLR4和Triad3A的结合来增加VD细胞模型中TLR4的泛素化和降解。通过慢病毒敲低Triad3A基因能显著逆转紫檀芪减少TLR4蛋白含量、抑制NF-κB通路活化及抑制炎症因子转录的作用。<br> 综上所述,本研究表明,龙血竭活性成分紫檀芪对三种痴呆模型小鼠认知功能障碍具有改善作用,抑制模型小鼠脑内小胶质细胞活化及炎症因子表达。TLR4可能是紫檀芪发挥上述作用的靶点之一。在AD细胞模型中,紫檀芪可能通过抑制细胞膜上TLR4的二聚化发挥作用;在VD细胞模型中,紫檀芪可能通过促进TLR4的降解发挥作用。
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