丹參酮ⅡA磺酸鈉通過GLUT1-LRP1-Aβ改善APP-PS1轉(zhuǎn)基因小鼠的認知障礙.pdf

1、目的:
　　阿爾茨海默病(Alzheimer's disease，AD)是一種慢性、進行性的神經(jīng)變性過程，其特征在于由細胞內(nèi)和細胞外積累的β-淀粉樣蛋白(Aβ)和高度磷酸化的tau纖維蛋白引起的病理過程，這些聚集體的過度積聚最終將導(dǎo)致突觸功能障礙及隨后的神經(jīng)元損失。至今關(guān)于AD精確的分子機制尚未完全明確，但很明顯，AD是一種復(fù)雜的多因素導(dǎo)致的疾病。AD不僅給患者的身心健康帶來嚴重的危害，并給社會和家庭造成沉重的經(jīng)濟負擔(dān)和心理負擔(dān)。

2、然而迄今為止，仍然缺乏有效的治療手段可以治愈AD。因此，加強AD的精確的分子機制的研究、尋找持久有效的防治AD的新藥，對于改善AD患者的心理生理狀態(tài)及生活質(zhì)量，減輕家庭負擔(dān)，緩解社會壓力具有重要意義。
　　目前AD的病因和發(fā)病機制存在多種假說，其中“淀粉樣蛋白級聯(lián)學(xué)說”已被大多數(shù)研究學(xué)者所廣泛接受。該學(xué)說認為各種原因?qū)е翧β代謝異常，包括Aβ的生成增多、降解或清除轉(zhuǎn)運障礙，導(dǎo)致其在腦內(nèi)異常增多并不斷聚集沉積，從而觸發(fā)了與AD相關(guān)的

3、一系列下游的病理生理級聯(lián)反應(yīng)，如氧化應(yīng)激、細胞凋亡、膽堿能系統(tǒng)改變、tau蛋白過度磷酸化、突觸功能障礙、膠質(zhì)細胞活化誘發(fā)的炎癥反應(yīng)、離子穩(wěn)態(tài)失衡等，最終導(dǎo)致神經(jīng)元損傷丟失并引起癡呆。因此，Aβ被堅定的認為是AD發(fā)病的始發(fā)因素。
　　丹參酮ⅡA(TanshinoneⅡA，TanⅡA)是丹參中主要的活性成分之一。許多研究表明，TanⅡA具有抗自由基、保護血管內(nèi)皮細胞、神經(jīng)保護、改善癡呆動物模型學(xué)習(xí)記憶能力等作用。但TanⅡA由于水溶性

4、差、生物利用度低，很大程度的限制了它的使用。丹參酮ⅡA磺酸鈉(Sodium TanshinoneⅡA Sulfonate，STS)即在TanⅡA的化學(xué)結(jié)構(gòu)上引入磺酸鈉基團，從而增強了藥物的水溶性，也提高了其生物利用度和療效。本研究以APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因小鼠為動物模型，探討STS對AD的治療作用及其可能的作用機制。
　　方法:
　　1.化學(xué)實驗
　　(1) ThT熒光檢測STS抑制Aβ單體聚集的作用。
　　(2)

5、 ThT熒光檢測STS促進Aβ成熟纖維解聚的作用。
　　2.動物實驗
　　(1) STS改善APP/PS1轉(zhuǎn)基因小鼠認知障礙:12月齡雄性APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因小鼠隨機分為空白對照組(0.9％ NaCl)、STS低劑量組(10 mg/kg)、STS高劑量組(20 mg/kg)，性別和年齡匹配的同窩野生型小鼠作為正常對照組(0.9％ NaCl)和陰性對照組(STS20 mg/kg)，每組10只，腹腔注射給藥，每日1次，共2個月

6、。采用Morris水迷宮、Y迷宮行為學(xué)實驗檢測小鼠的學(xué)習(xí)記憶功能。
　　(2)STS對APP/PS1轉(zhuǎn)基因小鼠腦內(nèi)β樣淀粉蛋白的影響:硫磺素染色法檢測小鼠腦內(nèi)淀粉樣斑塊沉積狀況。
　　(3) STS對Aβ級聯(lián)反應(yīng)的影響:氧化應(yīng)激水平檢測指標:活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD);膽堿能系統(tǒng)檢測指標:乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶(CHAT)、乙酰膽堿酯酶(AChE);Western blotting檢測突觸相關(guān)蛋白P

7、SD93、PSD95、Synaptophysin表達水平;Western blotting檢測神經(jīng)保護因子BDNF、NGF表達水平。
　　(4) STS對Aβ生成、降解、轉(zhuǎn)運的影響:Western blotting檢測Aβ生成、降解、轉(zhuǎn)運相關(guān)蛋白App、sApp-α、sApp-β、ADAM10、BACE1、PS1、NEP、IDE、LRP1、RAGE、GLUT1的表達情況。
　　結(jié)果:
　　1.STS能夠明顯降低Aβ單體

8、聚集的熒光強度，提示STS能夠抑制Aβ單體轉(zhuǎn)化為Aβ纖維，即具有抑制Aβ單體聚集的能力。趨勢檢驗提示隨著STS濃度的升高，這種抑制能力也隨之增強，即STS抑制Aβ單體聚集的能力具有顯著的劑量依賴特性。
　　2.STS能夠降低已形成纖維的Aβ的熒光強度，即具有促進Aβ纖維解聚的能力。趨勢檢驗提示隨著STS濃度的升高，這種促進能力越強，即STS促進Aβ纖維解聚的能力具有顯著的劑量依賴特性。
　　3.STS能夠改善12月齡APP/

9、PS1轉(zhuǎn)基因小鼠認知障礙:小鼠在Morris水迷宮檢測中，STS用藥組與對照組相比，逃避潛伏期縮短，穿越平臺次數(shù)增加，原平臺所在象限停留時間增長;Y迷宮檢測中，STS用藥組與對照組相比，自發(fā)交替率增高，新臂停留時間加長。均表明小鼠的記憶功能得到了改善。
　　4.STS能夠減少APP/PS1轉(zhuǎn)基因小鼠腦內(nèi)淀粉樣斑塊沉積。
　　5.STS對Aβ級聯(lián)反應(yīng)的影響:小鼠經(jīng)藥物治療后，STS用藥組與對照組相比，氧化應(yīng)激水平降低;膽堿能系

10、統(tǒng)功能得到改善;突觸功能損傷得到修復(fù)。
　　6.STS對Aβ生成、降解、轉(zhuǎn)運的影響:STS對Aβ生成及降解相關(guān)蛋白ADAM10、BACE1、PS1、NEP、IDE無影響，說明STS對Aβ的生成和降解無影響;STS能促進Aβ轉(zhuǎn)運相關(guān)蛋白LRP1的表達，但是對RAGE沒有影響;且STS能夠促進GLUT1的表達，推測STS通過促進GLUT1表達進而增加LRP1對Aβ的由腦向血液的轉(zhuǎn)運。
　　結(jié)論:
　　在體外STS能抑制Aβ