姜黄素对APP/PS1小鼠认知和记忆功能影响研究

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阿尔茨海默病(Alzheimersdisease,AD)是一种神经退行性疾病,影响65岁以上人口,并造成了病人相关的情感,社会和经济负担。AD的主要特征是Aβ聚集成老年斑以及神经纤维缠结的形成。目前,AD的发病机制主要是Aβ沉积,有效的治疗药物仍未达到目标。研究报道,姜黄素已通过多种机制表现出对脑健康的有益作用,例如抗氧化剂、β淀粉样蛋白结合、抗炎、金属螯合和促进神经发生等多种效果。尤其是能够改善AD模型的认知和记忆功能障碍。
  本论文主要研究姜黄素对AD模型小鼠学习记忆、空间探索能力,海马、皮层β淀粉样蛋白沉积水平,海马CA1、CA3区NeuN阳性细胞数以及海马和皮层记忆相关蛋白的表达,试图通过多项指标来验证姜黄素干预APP/PS1模型小鼠发挥的作用机制。
  选取4月龄APP/PS1的小鼠随机分组WT对照组、AD模型组、姜黄素低浓度组(100mg/kg)、姜黄素高浓度组(300mg/kg),阳性对照组。连续7天腹腔注射姜黄素后,记录小鼠体重变化,神经行为学评估小鼠的空间学习和记忆能力。取脑组织进行组织学评估,免疫组化检测海马及皮层Aβ水平,免疫荧光染色检测海马CA1、CA3区NeuN阳性细胞数的表达。Western blot检测海马及皮层记忆形成相关蛋白CREB、p-CREB、BDNF的表达。
  本研究取得以下结果:①APP/PS1小鼠基因鉴定结果为阳性,行为学评估发现,与WT小鼠相比,APP/PS1双转基因小鼠的逃避潜伏期明显比WT小鼠的逃避潜伏期长(P<0.001),WT小鼠2min内跨平台的次数比APP/PS1双转基因小鼠的次数多(P<0.01);②连续给药一周后,体重记录结果分析显示,与WT小鼠相比,小体重无差异(P>0.05);③姜黄素干预一周后,Morris-水迷宫行为学测试发现,与模型组相比姜黄素干预之后,APP/PS1小鼠的记忆以及空间探索能力增强,2min内跨平台的次数增多,新物体识别实验结果显示,与模型组相比姜黄素干预之后,APP/PS1小鼠的新物体辨别指数升高;④免疫组织化学结果显示,姜黄素干预之后,APP/PS1小鼠海马及皮层Aβ的表达减少(P<0.01);⑤在免疫荧光实验中,与模型组相比,姜黄素干预后APP/PS1小鼠海马CA1、CA3区NeuN阳性细胞表达数增多(P<0.05);⑥Westernblot结果显示,与模型组相比,姜黄素干预组海马及皮层BDNF、p-CREB表达均上升(P<0.01)。
  发现姜黄素可有效减少APP/PS1小鼠海马及皮层Aβ的沉积,增加海马CA1及CA3区NeuN阳性细胞数,改善小鼠的记忆和认知能力;姜黄素通过BDNF-CREB信号通路改善APP/PS1小鼠的认知和记忆功能。
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