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背景和目的:中枢神经退行性疾病一直以来就是困扰着人类的一大类疾病。其中,发病率最高的阿尔茨海默病(Alzheimers disease,AD)和帕金森病(Parkinsons disease,PD)是危害中老年人身心健康的两种重要疾病。近年来,随着全球人口老龄化的日益加剧,AD的发病率呈逐年上升的趋势,现己成为严重的社会问题。AD的主要病理学改变有:大量神经元纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFTs)、β-淀粉样蛋白(β-amyloidpeptide,Aβ)沉积形成老年斑(senile plaques,SP)以及弥漫性大脑萎缩。患者出现认知功能减退和进行性记忆障碍。AD的病因与发病机制目前尚不清楚,近年来的研究表明中枢免疫功能异常与AD发病密切相关。中枢免疫异常主要表现为小胶质细胞过度活化,分泌大量的细胞毒性物质,如细胞因子、氧自由基、一氧化氮、兴奋性氨基酸、花生四烯酸及其代谢产物等,这些细胞毒性物质均参与了神经元的退变过程,因此能够抑制小胶质细胞激活的药物有可能具有间接的神经保护作用。
雷公藤内酯醇(triptolide,T10)是从中药雷公藤中提取的小分子单体活性成分,具有免疫抑制和抗炎活性。有研究表明:T10对多巴胺能神经元具有明显的保护作用,且T10的神经保护作用可能是通过抑制了小胶质细胞激活所合成和释放的炎性物质来得以实现的。为探讨T10在AD模型上是否同样具有抗炎活性及神经保护作用,我们首先比较了不同浓度Aβ1-42作用不同时间后对小胶质细胞释放一氧化氮(nitrogen monoxidum,NO)的影响,以此为基础建立AD炎症细胞模型,并在此模型上观察了T10对小胶质细胞释放NO及诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)蛋白表达的影响。另一方面,为进一步探讨T10对小胶质细胞激活的抑制作用是否可以减轻Aβ对神经元的损伤,我们用10-11M~10-8MT10预处理小胶质细胞12h,然后加入10μ,M Aβ1-42共孵育12h,将收获的条件培养基加入到海马神经元中,共同作用24h,观察T10预处理的小胶质细胞条件培养基对原代海马神经元的存活率有何影响。
方法:用不同浓度Aβ1-42作用于小胶质细胞不同时间后,观察Aβ1-42对小胶质细胞释放NO的影响,优化建立AD炎症细胞模型。用10-11~10-8MT10预孵育小胶质细胞12h,然后加入10μMAβ1-42共同作用12h,观察T10对小胶质细胞释放NO(Griess反应)和iNOS蛋白表达(Western blot法)的影响。收获条件培养基,加入到原代培养的海马神经元中,观察T10对海马神经元存活率(MTT法)的影响。
结果:
1.AD细胞模型的建立
用1.25~20μM Aβ1-42作用于小胶质细胞0~24h,观察Aβ1-42对小胶质细胞合成和释放NO的影响,发现:
1.1 低浓度(1.25~5μM)的Aβ1-42对NO的释放无明显影响;10~20μMAβ1-42可显著增加NO的释放量。
1.2 10μMAβ1-42处理细胞6h后,NO的释放明显增加,呈时间依赖关系。
2.T10拮抗Aβ1-42对小胶质细胞的激活
2.1 10-11~10-8M的T10均可抑制Aβ1-42诱导小胶质细胞释放NO。
2.2 10-11~10-8M的T10均可抑制Aβ1-42诱导的小胶质细胞iNOS表达增加。
2.3 未经Aβ1-42激活的小胶质细胞条件培养基不能引起海马神经元存活率的下降,Aβ1-42条件培养基可明显降低海马神经元的存活率,而T10预处理小胶质细胞12h,可明显拮抗Aβ1-42小胶质细胞条件培养基引起的海马神经元存活率的降低。
结论:Aβ1-42在激活小胶质细胞介导AD的炎症反应中起重要作用;T10可通过抑制小胶质细胞NO释放和iNOS表达拮抗Aβ1-42引起的海马神经元存活率的降低,从而发挥其神经保护作用。