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目的:细胞膜小凹的标志蛋白Caveolin-1与阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)密切相关,它不仅与AD时胆固醇失衡有关,还参与裂解β淀粉样蛋白前体蛋白(amyloid β-protein precursor,APP)和生成β淀粉样蛋白(β-amyloid peptide,Aβ)。有研究表明姜黄素在AD中发挥神经保护作用,但其对AD中Caveolin-1的影响及作用机制目前尚不清楚。本实验通过体内外研究姜黄素对Caveolin-1的表达和糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)活性的影响,以及对Tau蛋白的影响,探讨其发挥作用的机制,为姜黄素有效防治AD提供新的理论依据。方法:体外实验部分,N2a细胞分为三组:WT组(N2a/WT细胞)、APP组(N2a/APP695swe细胞)和CUR组(5μM姜黄素处理24h的N2a/APP695swe细胞);电镜观察细胞膜小凹结构的变化;免疫荧光方法检测细胞内Tau、Tau-Ser404、Caveolin-1、GSK-3β和GSK-3β-Ser9的定位和表达变化;Western blot方法检测细胞内Tau、Tau-Ser404、Caveolin-1、GSK-3β和GSK-3β-Ser9的蛋白水平变化;Real-time PCR方法检测细胞内Caveolin-1mRNA水平变化。体内实验部分,六月龄APP/PS1双转基因小鼠随机分为四组:NOR组(APP/PS1双转基因阴性小鼠)、MOD组(APP/PS1双转基因阳性小鼠)、LCUR组(含0.16g/kg姜黄素的混合饲料饲喂6个月的阳性小鼠)和HCUR组(含1.0g/kg姜黄素的混合饲料饲喂6个月的阳性小鼠);免疫组化方法检测小鼠大脑海马区域Tau、Tau-Ser404、Caveolin-1、GSK-3β和GSK-3β-Ser9的表达变化;Western blot方法检测小鼠大脑内Tau、Tau-Ser404、Caveolin-1、GSK-3β和GSK-3β-Ser9的蛋白水平变化;Real-time PCR方法检测小鼠大脑内Caveolin-1mRNA水平变化。结果:体外实验部分,电镜结果显示姜黄素使N2a/APP695swe细胞膜上的小凹数量减少,小凹结构处细胞膜变薄;免疫荧光和Westernblot结果显示姜黄素使细胞内Tau-Ser404/Tau表达水平下降(P<0.001),Caveolin-1表达水平下调(P<0.001),GSK-3β-Ser9/GSK-3β表达水平升高(P<0.05);Real-time PCR结果显示姜黄素使细胞内Caveolin-1mRNA表达下降(P<0.01)。体内实验部分,免疫组化和Western blot结果显示姜黄素使AD小鼠脑内Tau-Ser404/Tau表达水平下降(P<0.01), Caveolin-1表达水平下调(P<0.05),GSK-3β-Ser9/GSK-3β表达水平升高(P<0.05);Real-time PCR结果显示姜黄素使AD小鼠脑内Caveolin-1mRNA表达下降(P<0.05)。结论:姜黄素能够通过下调Caveolin-1的表达抑制GSK-3β的活性,进而抑制Tau蛋白的异常过度磷酸化,在AD中发挥神经保护作用,提示Caveolin-1可能在姜黄素防治AD的过程中发挥着重要作用,本实验结果为姜黄素防治AD提供了新思路。