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阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是老年人最常见的一种痴呆类型,临床表现为记忆障碍、执行功能障碍以及人格和行为改变等。其病理特征是细胞外β淀粉样斑块沉积形成斑块(senile plaque,SP)、磷酸化tau蛋白(p-tau)升高以及神经元大量丧失。Wnt信号通路是近年来机制研究较为深入的一条通路,在胚胎神经系统的发育中起到了重要的作用,也与成体神经元的增殖、分化、迁移,突触发生以及轴突生长等过程相关。原花青素(proanthocyanidins,PC)是一种植物多酚,具有多种生物活性。本研究观察β-淀粉样肽(β-amyloid peptide,Aβ)Aβ25-35对人神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y中Aβ沉淀、tau蛋白磷酸化及细胞凋亡(apoptosis)的影响,应用原花青素干预后,观察这些指标的变化,同时检测PC对Aβ25-35作用的细胞中经典Wnt信号通路Wnt/β-catenin信号通路中相关蛋白β-catenin、cyclin D1、糖原合酶激酶-3(glycogen synthase kinase-3,GSK-3)磷酸化片段p-GSK-3β(Ser9)蛋白表达水平的变化。应用通路激活剂Wnt3a或通路抑制剂Dkk1后检测以上蛋白表达水平,以探索PC对SH-SY5Y细胞Aβ沉淀、tau蛋白磷酸化及细胞凋亡的作用及机制。为控制和预防阿尔茨海默病和扩展原花青素应用范围提供实验依据。本文主要分为两个部分:第一部分PC对Aβ25-35诱导的SH-SY5Y细胞损伤及细胞凋亡的保护作用研究目的探究PC对Aβ25-35诱导的SH-SY5Y细胞Aβ1-42生成、tau蛋白磷酸化及细胞凋亡的作用。研究方法1.设立对照组、不同浓度PC(0.1、1.0、2.5、5.0、7.5、10.0μg/m L)组,给予不同浓度PC,四甲基偶氮噻唑蓝(3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide,MTT)法检测细胞活力。2.设立对照组、不同浓度Aβ25-35(1.0、5.0、15.0、20.0、25.0μmol/L)组,给予不同浓度Aβ25-35,MTT法检测细胞活力,确定构建细胞损伤模型的使用剂量。3.设立对照组、Aβ25-35(15.0μmol/L)组、不同浓度PC(1.0、2.5、5.0、7.5、10.0μg/m L)+Aβ25-35(15.0μmol/L)组,PC干预组加入含Aβ25-35培养液预处理2 h后,更换含PC的培养液继续培养24 h。MTT法检测细胞活力,酶联免疫吸附测定法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测Aβ1-42分泌水平,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测β-淀粉样蛋白前体蛋白裂解酶1(β-site amyloid precursor protein-cleaving enzyme 1,BACE1)、tau、p-tau、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(cysteinyl aspartate specific proteinase-3,caspase-3)、B细胞淋巴瘤/白血病基因-2(B cell lymphoma/leukemia-2,Bcl-2)及Bax的蛋白表达水平。研究结果1.0.1、1.0、2.5、5.0、7.5、10.0μg/m L PC对细胞活力未见影响(P>0.05)。2.15.0、20.0、25.0μmol/L Aβ25-35引起细胞活力降低(P<0.05),后续实验以15.0μmol/L Aβ25-35诱导细胞,构建细胞损伤模型。3.与对照组相比,Aβ25-35(15.0μmol/L)组细胞活力降低(P<0.05);与Aβ25-35(15.0μmol/L)组相比,2.5、5.0、7.5、10.0μg/m L PC干预可使细胞活力升高(P<0.05),改善Aβ25-35引起的细胞活力降低。4.与对照组相比,Aβ25-35(15.0μmol/L)组细胞p-tau、BACE1、caspase-3蛋白表达水平及Aβ1-42的分泌水平升高,且Bcl-2/Bax降低(P<0.05)。PC干预可以逆转Aβ25-35对细胞的毒性作用,5.0、7.5μg/m L PC干预可使p-tau及BACE1蛋白表达水平降低(P<0.05),1.0、2.5、5.0、7.5μg/m L PC干预可使caspase-3蛋白表达水平及Aβ1-42的分泌水平降低,Bcl-2/Bax升高(P<0.05)。第二部分PC通过Wnt/β-catenin信号通路调控Aβ25-35诱导的SH-SY5Y细胞损伤及细胞凋亡研究目的探究PC对Aβ25-35诱导的SH-SY5Y细胞损伤及细胞凋亡保护作用的机制研究方法1.设置对照组、Aβ25-35(15.0μmol/L)组、不同浓度PC(1.0、2.5、5.0、7.5μg/m L)+Aβ25-35(15.0μmol/L)组,Western blot检测细胞中β-catenin、cyclin D1、p-GSK-3β(Ser9)及GSK-3β蛋白表达水平;2.设置对照组、Aβ25-35(15.0μmol/L)组、PC(7.5μg/m L)+Aβ25-35(15.0μmol/L)组、Dkk1(100.0 ng/m L)组和Dkk1(100.0 ng/m L)+PC(7.5μg/m L)+Aβ25-35(15.0μmol/L)组。Western blot检测细胞中BACE1、tau、p-tau、caspase-3、Bcl-2、Bax、β-catenin、cyclin D1、p-GSK-3β(Ser9)及GSK-3β蛋白表达水平,ELISA检测Aβ1-42分泌水平。3.设置对照组、Aβ25-35(15.0μmol/L)组、PC(7.5μg/m L)+Aβ25-35(15.0μmol/L)组、Wnt3a(100.0 ng/m L)组和Wnt3a(100.0 ng/m L)+Aβ25-35(15.0μmol/L)组。Western blot检测细胞中BACE1、tau、p-tau、caspase-3、Bcl-2、Bax、β-catenin、cyclin D1、p-GSK-3β(Ser9)及GSK-3β蛋白表达水平。研究结果1.与对照组相比,15.0μmol/L Aβ25-35可使细胞中β-catenin、cyclin D1及p-GSK-3β(Ser9)蛋白表达水平下降(P<0.05)。2.与Aβ25-35(15.0μmol/L)组相比,1.0、2.5、5.0、7.5μg/m L PC干预可使Aβ25-35诱导细胞中β-catenin及cyclin D1蛋白表达水平上升(P<0.05),2.5、5.0、7.5μg/m L PC干预可使p-GSK-3β(Ser9)蛋白表达水平上升(P<0.05)。3.与PC(7.5μg/m L)+Aβ25-35(15.0μmol/L)组相比,Dkk1(100.0 ng/m L)+PC(7.5μg/m L)+Aβ25-35(15.0μmol/L)组细胞β-catenin、cyclin D1和p-GSK-3β(Ser9)蛋白表达水平下降(P<0.05),p-tau、BACE1和caspase-3蛋白表达水平上升(P<0.05),Aβ1-42分泌增高(P<0.05),Bcl-2/Bax降低(P<0.05)。4.与Aβ25-35(15.0μmol/L)组相比,Wnt3a(100.0 ng/m L)+Aβ25-35(15.0μmol/L)组和PC(7.5μg/m L)+Aβ25-35(15.0μmol/L)组β-catenin、cyclin D1及p-GSK-3β(Ser9)蛋白的表达水平升高(P<0.05),p-tau、BACE1和caspase-3蛋白表达水平下降(P<0.05),Bcl-2/Bax升高(P<0.05)。研究结论1.Aβ25-35(15.0、20.0、25.0μmol/L)诱导致细胞活力降低,PC(0.1、1.0、2.5、5.0、7.5、10.0μg/m L)对细胞活力未产生明显影响。PC(2.5、5.0、7.5、10.0μg/m L)可逆转Aβ25-35引起的细胞活力降低。2.PC可抑制Aβ25-35诱导细胞Aβ1-42分泌、tau蛋白过度磷酸化以及细胞凋亡。3.PC可上调Aβ25-35诱导细胞中Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白β-catenin、cyclin D1和p-GSK-3β(Ser9)蛋白的表达水平。4.抑制Wnt/β-catenin信号通路后PC对细胞损伤和细胞凋亡水平的调控作用下降,信号通路相关蛋白β-catenin、cyclin D1和p-GSK-3β(Ser9)蛋白的表达水平下降,PC可能是通过Wnt/β-catenin信号通路调控Aβ25-35诱导的细胞损伤和细胞凋亡。PC与Wnt/β-catenin信号通路激活剂Wnt3a作用相似,PC可能可以正向调节Wnt/β-catenin信号通路发挥对抗Aβ25-35引起的细胞毒性作用。