姜黄素对APP/PS1双转基因小鼠的神经保护作用
【摘要】：阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)是一种与年龄相关的以进行性记忆和认知功能障碍为特征的神经变性病。特征性病理变化表现为胆碱能神经元功能障碍、神经元和突触丢失、细胞外β-淀粉样肽(Amyloid beta, Aβ)聚集形成老年斑(senile plaques, SPs)和细胞内高度磷酸化的tau蛋白形成神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles, NFTs)。AD主要的神经分子病理改变是蛋白质的异常表达和加工。分子生物学的进展为揭示脑内这些蛋白质合成、运输和聚集机制提供了所需工具。
本研究旨在通过姜黄素对APP/PS1双转基因小鼠脑内Aβ42/Aβ40的比例及ADDLs含量的影响,并进一步研究ADDLs和胰岛素信号转导通路的关系,探讨姜黄素神经元保护的作用机制,客观评价其疗效,为开发AD的中药防治提供理论依据。
材料和方法
1.采用APP/PS1双转基因小鼠及同月龄同背景的正常小鼠作为实验对象,每组12-15只。中药大、中、小剂量治疗组于3月龄对小鼠实施姜黄素灌胃治疗,罗格列酮组给予罗格列酮灌胃,1次/日,连续治疗3个月
2.应用Morris水迷宫检测小鼠空间学习记忆能力,评价姜黄素对APP/PS1双转基因小鼠认知功能的影响。
3.运用免疫组织化学方法观察治疗前后APP/PS1双转基因小鼠海马CA1区Shank1和PSD95的变化,运用电子显微镜观察各组小鼠海马CA1区神经元和突触的改变,评价姜黄素对APP/PS1双转基因小鼠突触结构和功能的影响。
4.运用免疫组织化学和Western-blot方法观察APP/PS1双转基因小鼠治疗前后IDE、PS2、Aβ42、Aβ40和ADDLs的变化,判断姜黄素对Aβ级联反应的影响。
5.运用免疫组织化学、Western-blot和RT-PCR方法观察APP/PS1双转基因小鼠InR、IRS-1等胰岛素信号转导通路相关蛋白的变化,判断姜黄素对胰岛素信号转导通路的影响。
实验结果
1.姜黄素对APP/PS1双转基因小鼠行为学和学习记忆的影响
在Morris水迷宫实验中,与正常对照组相比模型组小鼠的逃避潜伏期和游泳距离分别明显延长和延长(P0.01和P0.05)；与模型组小鼠相比,罗格列酮组和姜黄素中剂量组小鼠的逃避潜伏期明显缩短(P0.01),姜黄素大剂量组小鼠的逃避潜伏期缩短(P0.05),尽管如此,姜黄素大剂量组和姜黄素小剂量组与阳性药物组相比逃避潜伏期长(P0.05)；与模型组小鼠相比,罗格列酮组、姜黄素中剂量和姜黄素大剂量组的小鼠游泳距离缩短(P0.01和P0.05)。
2.姜黄素对APP/PS1双转基因小鼠神经元以及突触相关蛋白表达的影响
超微结构：电镜观察正常对照组海马CA1区神经元和神经毡内结构均正常。模型组小鼠海马CA1区神经元出现程度不等的退行性变。细胞核形态不规则,部分核内染色质浓集；胞浆内脂褐素、脂滴增多,高尔基体囊泡扩张,粗面内质网离散,多聚核糖体解聚,部分线粒体变性。神经毡内可见髓鞘变性,突触数量减少、结构异常,突触小泡聚集增多。姜黄素可使突触增加,并使上述变化有不同程度的改善。
免疫组织化学染色结果：模型组海马CA1区PSD-95和Shank1阳性细胞数较正常对照组明显减少(P0.01),罗格列酮组和姜黄素阳性细胞数较模型组增加(P0.05)。
Western blot结果：与正常对照组相比模型组PSD-95蛋白表达明显减少(P0.01)；而与模型组相比罗格列酮组和姜黄素组蛋白表达增多(P0.05)。
3.姜黄素对APP/PS1双转基因小鼠Aβ的影响
免疫组织化学染色结果：模型组小鼠海马CA1区Aβ生成酶PS2阳性细胞较正常对照组明显增加(P0.01)；罗格列酮组,姜黄素大、中、小剂量组小鼠海马CA1区PS2阳性细胞明显减少(P0.01)。模型组小鼠海马CA1区Aβ降解酶IDE和NEP阳性细胞较正常对照组明显减少(P0.01),与模型组相比,姜黄素中剂量组小鼠海马CA1区IDE阳性细胞增加(P0.05)；姜黄素大、中、小剂量组小鼠海马CA1区NEP阳性细胞增加(P0.05)。免疫组织化学染色的Aβ40和Aβ42阳性细胞计数模型组均较正常对照组小鼠阳性细胞表达明显增加,其中Aβ42阳性细胞计数增加更加明显；与模型组小鼠相比罗格列酮组和姜黄素治疗各组小鼠阳性细胞表达明显减低。模型组小鼠海马CA1区Aβ40、Aβ42、ADDLs阳性细胞平均灰度值较正常对照组明显降低(P0.01),姜黄素中剂量组、姜黄素小剂量组阳性细胞平均灰度值同模型组相比增加(P0.05)。
Western blot结果：各蛋白表达结果与免疫组化相符。
4.姜黄素对APP/PS1双转基因小鼠胰岛素信号转导通路的影响
免疫组织化学染色结果：与正常对照组相比,模型组小鼠海马InR、IRS-1阳性细胞计数明显增加(P0.05和P0.01)；与模型组相比罗格列酮组和姜黄素中剂量组InR、IRS-1阳性细胞计数增加得到改善(P0.05和P0.01)。与正常对照组相比,模型组小鼠海马CA1区p-IRS-1、PI3K、p-PI3K、AKT和p-AKT蛋白表达均有不同程度的降低(P0.05或P0.01),与模型组相比罗格列酮组和姜黄素中剂量组p-IRS-1、PI3K、p-PI3K、AKT和p-AKT蛋白阳性细胞计数增加(P0.05或P0.01)。
Western blot结果：各蛋白表达结果与免疫组化相符。
RT-PCR结果：与正常对照组相比模型组小鼠海马InR mRNA和IRS-1 mRNA表达明显增加,罗格列酮组和姜黄素大、中、小剂量组可使其表达有不同程度的恢复。
结论
姜黄素保护神经元的机制是通过改善胰岛素信号转导障碍,减少Aβ42和ADDLs生成并增加其降解,影响Ap级联反应起作用的。
【关键词】：阿尔茨海默病 姜黄素 APP/PS1双转基因小鼠 β-淀粉样蛋白 Aβ级联反应 胰岛素信号转导 【学位授予单位】：北京中医药大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R285.5
【目录】：
- 中文摘要5-8
- Abstract8-13
- 英文缩略词13-16
- 文献综述16-78
- 综述Ⅰ16-42
- 参考文献31-42
- 综述Ⅱ42-78
- 参考文献66-78
- 引言78-83
- 实验一 姜黄素对APP/PS1双转基因小鼠行为和学习记忆的影响83-90
- 前言83-84
- 材料和方法84-86
- 结果86-88
- 讨论88
- 结论88-89
- 参考文献89-90
- 实验二 姜黄素对APP/PS1双转基因小鼠神经元以及突触相关蛋白表达的影响90-111
- 前言90-91
- 材料和方法91-100
- 结果100-106
- 讨论106-109
- 结论109-110
- 参考文献110-111
- 实验三 姜黄素对APP/PS1双转基因小鼠Aβ的影响111-130
- 前言111-112
- 材料和方法112-113
- 结果113-125
- 讨论125-127
- 结论127-128
- 参考文献128-130
- 实验四 姜黄素对APP/PS1双转基因小鼠胰岛素信号转导通路的影响130-162
- 前言130-132
- 材料和方法132-135
- 结果135-152
- 讨论152-159
- 结论159-160
- 参考文献160-162
- 创新点162-163
- 致谢163-164
- 个人简历164-167
- 附页167-185
- 电镜图片167-171
- 水迷宫彩图171-173
- 免疫组织化学彩图173-185
- 解链曲线彩图185
|
|
|
|
| 1 |
岳志霞;崔艳君;王蓬文;田金洲;王蓉;盛树力;;脑室内注射链脲佐菌素大鼠海马神经元和突触的超微结构异常[J];电子显微学报;2008年01期 |
| 2 |
王蓬文,赵咏梅,赵志炜,姬志娟,晋志高,盛树力,陶之理;App17肽对Tau蛋白超磷酸化表达的影响[J];解剖学报;2001年01期 |
| 3 |
王蓬文,盛树力,杨芳,姬志娟,晋志高,陶之理;APP17肽对糖尿病脑病小鼠海马IRS-1、IGF-1R表达的影响[J];解剖学报;2001年04期 |
| 4 |
陆珊;雷亚平;崔艳君;王蓬文;王蓉;盛树力;田金洲;;侧脑室注射链脲佐菌素对大鼠海马突触相关蛋白PSD-95和Shank 1表达的影响[J];解剖学报;2007年03期 |
| 5 |
岳志霞;崔艳君;王蓬文;王蓉;姬志娟;盛树力;田金洲;;APP5肽类似物P165对链脲佐菌素双侧侧脑室注射大鼠海马神经元突触的保护作用[J];解剖学报;2008年02期 |
| 6 |
王蓬文,赵志炜,晋志高,赵咏梅,盛树力,陶之理;APP17肽对AT-8在糖尿病小鼠脑内分布的影响[J];神经解剖学杂志;2000年03期 |
| 7 |
王蓬文,杨芳,盛树力,晋志高,陶之理;胰岛素样生长因子受体-1在糖尿病小鼠脑内的分布[J];神经解剖学杂志;2002年02期 |
| 8 |
王虹;王蓬文;;阿尔茨海默病转基因小鼠的特点和应用[J];中国实验动物学报;2009年06期 |
| 9 |
崔艳君;王蓬文;张景艳;王蓉;盛树力;田金洲;;APP5肽类似物165对链脲佐菌素损伤SH-SY5Y细胞的保护作用[J];中国糖尿病杂志;2008年10期 |
| 10 |
李勇;王蓬文;;姜黄素神经保护作用研究概况[J];中国中药杂志;2009年24期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
李庆利;杨文明;王晓旸;李娟;何望生;;2型糖尿病认知功能障碍研究[J];中医药临床杂志;2010年11期 |
| 2 |
刘建平;陈涛;凌云彪;陈小萱;区庆嘉;;重组人生长激素对人肝癌细胞Bel-7402裸小鼠移植瘤生长的影响[J];癌症;2006年03期 |
| 3 |
查金顺,张桂仙,崔党珍,舒娜翎,田迎春,黄金龙;肺心病急性发作期血浆肾上腺髓质素临床观察[J];标记免疫分析与临床;2001年02期 |
| 4 |
查金顺,张英,王嫱,张桂仙,崔党珍,舒娜翎;2型糖尿病血浆神经肽Y与神经降压素的研究[J];标记免疫分析与临床;2001年03期 |
| 5 |
李增曦,杨玉梅;高血压相关基因的研究进展[J];包头医学院学报;2003年02期 |
| 6 |
孙青;田国庆;;糖尿病脑病发病机制及药物干预概况[J];中华中医药杂志;2009年04期 |
| 7 |
李清春,蒋乃昌;脑内胰岛素的生物学效应[J];滨州医学院学报;2005年05期 |
| 8 |
李慧颖;崔广智;张岩;;2型糖尿病胰岛素信号转导途径[J];长春中医药大学学报;2008年03期 |
| 9 |
梁瑜祯;冯乐平;夏宁;杨月莲;张木勋;;高浓度葡萄糖对胰岛细胞的IRS2表达及细胞凋亡的影响[J];南方医科大学学报;2009年07期 |
| 10 |
丁利军,程文佳,吴志南,丁家桐*;生长激素对卵巢功能的调节[J];动物医学进展;2004年02期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
褚文政,钱采韻;侧脑室注射链脲霉素引起大鼠脑Aβ_(1-40)和Aβ_(1-42)表达增加[J];第四军医大学学报;2005年15期 |
| 2 |
陈家伦;胰岛素信号转导及临床意义(上)[J];国外医学.内分泌学分册;2002年01期 |
| 3 |
徐杰，单国冰，姚志彬;脑内胰岛素研究进展[J];解剖科学进展;1995年02期 |
| 4 |
王蓬文,赵咏梅,赵志炜,姬志娟,晋志高,盛树力,陶之理;App17肽对Tau蛋白超磷酸化表达的影响[J];解剖学报;2001年01期 |
| 5 |
庄晓明
,赵志炜,姬志娟,赵咏梅,盛树力;APP17肽对2型糖尿病KK小鼠海马神经元超微结构和InsR、IRS-1的影响[J];首都医科大学学报;2002年02期 |
| 6 |
王蓬文,赵志炜,晋志高,赵咏梅,盛树力,陶之理;APP17肽对AT-8在糖尿病小鼠脑内分布的影响[J];神经解剖学杂志;2000年03期 |
| 7 |
赵咏梅,张人玲,王蓉,赵志炜,姬志娟,盛树力;β淀粉样肽前体蛋白N端肽段对糖尿病鼠脑凋亡相关改变的作用[J];中国药理学通报;2005年01期 |
| 8 |
钱玉英,赵咏梅,赵志炜,李斌,张人玲,盛树力,杜雨苍;记忆增强肽对糖尿病小鼠学习、记忆功能及海马NT-3神经元的影响[J];中国糖尿病杂志;1999年02期 |
| 9 |
赵咏梅,赵志炜,姬志娟,钱玉英,孙异临,晋志高,盛树力;APP17肽对糖尿病小鼠微管结构和tau蛋白磷酸化有关酶类的影响[J];中华老年医学杂志;1999年05期 |
| 10 |
赵志炜
,姬志娟
,盛树力
,李红星;APP17肽对链佐星-大鼠海马胰岛素信号转导相关蛋白表达的影响[J];中华老年多器官疾病杂志;2002年03期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
李侠!150001,宋其林,陈炳卿!150001;姜黄素抑制苯并(a)芘诱导小鼠前胃癌作用的实验研究[J];中华预防医学杂志;1999年04期 |
| 2 |
王建舜,容维祺,康九红;姜黄素对超氧阴离子的清除作用[J];西北国防医学杂志;1999年03期 |
| 3 |
梁华茂,姜洁,孔北华,马道新,江森;γ-干扰素对姜黄素抑制人卵巢癌细胞株3AO增殖的影响[J];山东大学学报(医学版);2002年04期 |
| 4 |
邱学德,杨宇如,宋建新,李杜渐;姜黄素对膀胱肿瘤细胞株T24和BIU87增殖影响[J];华西医学;2004年02期 |
| 5 |
简燕婷,王继德,麦国丰,张亚历,赖卓胜;姜黄素对肠炎大鼠肠黏膜环氧合酶-2的调控[J];第四军医大学学报;2005年06期 |
| 6 |
于得才;何媛媛;李红英;孔令辉;;HPLC法测定复方姜黄降脂片中姜黄素[J];中草药;2006年02期 |
| 7 |
蔡九妹;廖伟;;姜黄素在心血管疾病中应用的研究进展[J];陕西医学杂志;2009年12期 |
| 8 |
吴桂碧;薄层扫描法测定姜黄中姜黄素的含量[J];华西药学杂志;1995年03期 |
| 9 |
何静,陈燕,吴裕丹,陈文娟;姜黄素对原代急性髓性白血病细胞凋亡及调控蛋白Mcl-1、Bax、Bak表达的影响[J];同济医科大学学报;2001年04期 |
| 10 |
吴勇,陈元仲,许建华,吕联煌;姜黄素对人类Burkitt淋巴瘤抗癌作用的研究[J];中华肿瘤杂志;2002年04期 |
|
快捷付款方式
订购知网充值卡
订购热线
帮助中心