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背景
阿尔茨海默病（Alzheimersdisease,AD)，老年痴呆中最常见的类型，是大脑神经系统原发退行性疾病。临床上以进行性的记忆力减退以及认知功能障碍为主要症状。AD主要的组织病理特点是：细胞外的Aβ(amyloid-β)沉积形成的老年斑形成，细胞内tau蛋白过度磷酸化所致的神经原纤维缠结(Neurofibrillarytangles,NFTs)出现，大量的神经元丢失，伴随有神经炎症等。近10年来，越来越多的文献报道，AD的发生发展与神经炎症的进展高度相关[1]。在AD发病机制中，Aβ与炎症反应之间存在一个恶行循环，Aβ沉积可以刺激小胶质细胞和星形胶质细胞被过度激活，生理功能受到损伤，对Aβ的吞噬作用被减弱，神经营养功能基本丧失，不仅如此，过度激活的小胶质细胞和星形胶质细胞还能诱导多种炎症介质的释放，其中促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α备受关注，因为它们又会反过来上调淀粉样前体蛋白（APP）的表达、促进Aβ的生成与沉积。神经炎症反应甚至能产生神经毒性，主要体现在谷氨酸摄取减少，神经元突触消失，由此加重AD患者的认知障碍。许多流行病学报告支持这一观点，认为抗炎治疗可以将AD的风险降低50％以上，已提出抗炎疗法作为AD潜在治疗策略。
鞣花酸（EA）是一种水解形式的鞣花单宁（ETs），石榴、浆果和坚果内含有丰富的鞣花单宁，日常饮食中EA和ET在人体吸收不良，但它们会通过肠道微生物进一步代谢产生一系列尿石素。在尿石素各种成分中，尿石素A(UrolithinA,UA)是在人体中被较早观察到的功能性最强的鞣花酸主要代谢物。近年有多篇文献对UA在体内、体外产生的抗炎和抗氧化作用进行报道，基于神经炎症与AD发生发展的密切关联，抗炎治疗作为AD的治疗方法被不断尝试，本课题将UA应用在APP/PS1双转基因小鼠体内，研究UA能否有效缓解APP/PS1小鼠的记忆认知损伤和神经炎症，为AD的临床治疗提供新思路。
目的
研究UA能否有效改善APP/PS1双转基因小鼠认知功能障碍和缓解中枢神经系统炎症，并对作用机制进行初步探讨。
方法
通过Morris水迷宫实验对各组小鼠的学习记忆、空间探索能力进行评估；应用免疫荧光、ELISA检测小鼠海马和皮层区域Aβ40和Aβ42的表达差异，BrdU标记示踪新生细胞、免疫组织化学染色NeuN、DCX标记神经元，了解小鼠神经发生，TUNEL试剂盒检测小鼠海马区细胞凋亡情况；进一步通过ELISA及qPCR检测炎症因子表达水平，免疫组织化学法观察海马和皮层胶质细胞形态和数目及其与Aβ斑块的关系；运用WesternBlot检测相关的通路蛋白的表达，对作用机制进行初步的探讨。
结果
Morris水迷宫检测结果显示：三组小鼠游泳速度保持稳定的前提下，随着训练天数的增加，WT组小鼠潜伏期逐渐缩短，APP/PS1对照组潜伏期无明显变化，且比WT对照组更长，UA+AD组小鼠潜伏期较APP/PS1对照组有所缩短（P＜0.01）；第五天进行空间探索实验时，APP/PS1组小鼠在60秒内比WT组小鼠穿过目标象限的次数减少、平台区域停留时间缩短，而UA+AD组较APP/PS1对照组小鼠有所改善（P＜0.01）。免疫组化用不同特异性抗体对相应标记物进行标记，结果显示：BrdU+以及DCX+细胞在WT对照组内数量最多，APP/PS1对照组小鼠数量减少，而UA+AD组小鼠海马区BrdU+、DCX+数量较APP/PS1对照组显著增加（P＜0.01）。APP/PS1小鼠海马CA1区NeuN+细胞数量比WT组减少，凋亡细胞数量明显增加，AD+UA组相对于APP/PS1小鼠NeuN+细胞增加（P＜0.05），凋亡细胞减少（P＜0.01）。APP/PS1对照组小鼠的皮层和海马中Aβ40和Aβ42阳性斑块的面积比例、密度明显升高，斑块周围的活化胶质细胞数量有所增加，UA+AD组小鼠斑块面积比例、密度较APP/PS1对照组显著下降（P＜0.01），斑块周围的活化胶质细胞数量明显减少（P＜0.01）。ELISA结果显示：UA+AD组小鼠的皮层和海马中可溶性Aβ42蛋白的含量明显高于APP/PS1对照组（P＜0.01），皮层中的可溶性Aβ40蛋白含量比APP/PS1对照组高（P＜0.01），海马中的可溶性Aβ40蛋白含量比APP/PS1对照组高（P＜0.05）。同时对IL-1β、IL-6、TNF-α的表达水平进行检测，结果显示：在WT对照组较低，APP/PS1对照组明显上调，UA+AD组较APP/PS1对照组相比皮层内IL-1β、IL-6、TNF-α明显下降（P＜0.05），海马区IL-1β、TNF-α有所下降（P＜0.01），而IL-6虽有下降趋势，但不具有统计学意义，RT-qPCR结果与ELISA结果基本一致。WB结果则显示：AMPK、p65NFκB、p38MAPK在三组小鼠皮层及海马区表达无明显差异。APP/PS1对照组与WT组相比，皮层和海马内p-AMPK含量降低，UA+AD组与APP/PS1对照组相比p-AMPK明显升高（P＜0.01），而p-AMPK的下游反应蛋白p-P38MAPK、p-P65NFκB和Bace1的表达量，在APP/PS1对照组与WT对照组相比均显著上调，UA+AD组表达量下调（P＜0.01）。
结论
1）尿石素A改善APP/PS1小鼠的认知损伤并减少Aβ沉积。
2）尿石素A促进APP/PS1小鼠海马神经发生，减少细胞凋亡。
3）尿石素A缓解APP/PS1小鼠神经炎症。
4）尿石素A可能通过AMPK/Bace1信号通路减少APP的表达和Aβ生成，并通过AMPK/p38MAPK、AMPK/p65NF-κB信号有效缓解神经炎症，发挥神经保护作用。
阿尔茨海默病（Alzheimersdisease,AD)，老年痴呆中最常见的类型，是大脑神经系统原发退行性疾病。临床上以进行性的记忆力减退以及认知功能障碍为主要症状。AD主要的组织病理特点是：细胞外的Aβ(amyloid-β)沉积形成的老年斑形成，细胞内tau蛋白过度磷酸化所致的神经原纤维缠结(Neurofibrillarytangles,NFTs)出现，大量的神经元丢失，伴随有神经炎症等。近10年来，越来越多的文献报道，AD的发生发展与神经炎症的进展高度相关[1]。在AD发病机制中，Aβ与炎症反应之间存在一个恶行循环，Aβ沉积可以刺激小胶质细胞和星形胶质细胞被过度激活，生理功能受到损伤，对Aβ的吞噬作用被减弱，神经营养功能基本丧失，不仅如此，过度激活的小胶质细胞和星形胶质细胞还能诱导多种炎症介质的释放，其中促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α备受关注，因为它们又会反过来上调淀粉样前体蛋白（APP）的表达、促进Aβ的生成与沉积。神经炎症反应甚至能产生神经毒性，主要体现在谷氨酸摄取减少，神经元突触消失，由此加重AD患者的认知障碍。许多流行病学报告支持这一观点，认为抗炎治疗可以将AD的风险降低50％以上，已提出抗炎疗法作为AD潜在治疗策略。
鞣花酸（EA）是一种水解形式的鞣花单宁（ETs），石榴、浆果和坚果内含有丰富的鞣花单宁，日常饮食中EA和ET在人体吸收不良，但它们会通过肠道微生物进一步代谢产生一系列尿石素。在尿石素各种成分中，尿石素A(UrolithinA,UA)是在人体中被较早观察到的功能性最强的鞣花酸主要代谢物。近年有多篇文献对UA在体内、体外产生的抗炎和抗氧化作用进行报道，基于神经炎症与AD发生发展的密切关联，抗炎治疗作为AD的治疗方法被不断尝试，本课题将UA应用在APP/PS1双转基因小鼠体内，研究UA能否有效缓解APP/PS1小鼠的记忆认知损伤和神经炎症，为AD的临床治疗提供新思路。
目的
研究UA能否有效改善APP/PS1双转基因小鼠认知功能障碍和缓解中枢神经系统炎症，并对作用机制进行初步探讨。
方法
通过Morris水迷宫实验对各组小鼠的学习记忆、空间探索能力进行评估；应用免疫荧光、ELISA检测小鼠海马和皮层区域Aβ40和Aβ42的表达差异，BrdU标记示踪新生细胞、免疫组织化学染色NeuN、DCX标记神经元，了解小鼠神经发生，TUNEL试剂盒检测小鼠海马区细胞凋亡情况；进一步通过ELISA及qPCR检测炎症因子表达水平，免疫组织化学法观察海马和皮层胶质细胞形态和数目及其与Aβ斑块的关系；运用WesternBlot检测相关的通路蛋白的表达，对作用机制进行初步的探讨。
结果
Morris水迷宫检测结果显示：三组小鼠游泳速度保持稳定的前提下，随着训练天数的增加，WT组小鼠潜伏期逐渐缩短，APP/PS1对照组潜伏期无明显变化，且比WT对照组更长，UA+AD组小鼠潜伏期较APP/PS1对照组有所缩短（P＜0.01）；第五天进行空间探索实验时，APP/PS1组小鼠在60秒内比WT组小鼠穿过目标象限的次数减少、平台区域停留时间缩短，而UA+AD组较APP/PS1对照组小鼠有所改善（P＜0.01）。免疫组化用不同特异性抗体对相应标记物进行标记，结果显示：BrdU+以及DCX+细胞在WT对照组内数量最多，APP/PS1对照组小鼠数量减少，而UA+AD组小鼠海马区BrdU+、DCX+数量较APP/PS1对照组显著增加（P＜0.01）。APP/PS1小鼠海马CA1区NeuN+细胞数量比WT组减少，凋亡细胞数量明显增加，AD+UA组相对于APP/PS1小鼠NeuN+细胞增加（P＜0.05），凋亡细胞减少（P＜0.01）。APP/PS1对照组小鼠的皮层和海马中Aβ40和Aβ42阳性斑块的面积比例、密度明显升高，斑块周围的活化胶质细胞数量有所增加，UA+AD组小鼠斑块面积比例、密度较APP/PS1对照组显著下降（P＜0.01），斑块周围的活化胶质细胞数量明显减少（P＜0.01）。ELISA结果显示：UA+AD组小鼠的皮层和海马中可溶性Aβ42蛋白的含量明显高于APP/PS1对照组（P＜0.01），皮层中的可溶性Aβ40蛋白含量比APP/PS1对照组高（P＜0.01），海马中的可溶性Aβ40蛋白含量比APP/PS1对照组高（P＜0.05）。同时对IL-1β、IL-6、TNF-α的表达水平进行检测，结果显示：在WT对照组较低，APP/PS1对照组明显上调，UA+AD组较APP/PS1对照组相比皮层内IL-1β、IL-6、TNF-α明显下降（P＜0.05），海马区IL-1β、TNF-α有所下降（P＜0.01），而IL-6虽有下降趋势，但不具有统计学意义，RT-qPCR结果与ELISA结果基本一致。WB结果则显示：AMPK、p65NFκB、p38MAPK在三组小鼠皮层及海马区表达无明显差异。APP/PS1对照组与WT组相比，皮层和海马内p-AMPK含量降低，UA+AD组与APP/PS1对照组相比p-AMPK明显升高（P＜0.01），而p-AMPK的下游反应蛋白p-P38MAPK、p-P65NFκB和Bace1的表达量，在APP/PS1对照组与WT对照组相比均显著上调，UA+AD组表达量下调（P＜0.01）。
结论
1）尿石素A改善APP/PS1小鼠的认知损伤并减少Aβ沉积。
2）尿石素A促进APP/PS1小鼠海马神经发生，减少细胞凋亡。
3）尿石素A缓解APP/PS1小鼠神经炎症。
4）尿石素A可能通过AMPK/Bace1信号通路减少APP的表达和Aβ生成，并通过AMPK/p38MAPK、AMPK/p65NF-κB信号有效缓解神经炎症，发挥神经保护作用。