丹參酮ⅡA磺酸鈉通過GLUT1-LRP1-Aβ改善APP-PS1轉基因小鼠的認知障礙.pdf

1、目的:
　　阿爾茨海默病(Alzheimer's disease，AD)是一種慢性、進行性的神經變性過程，其特征在于由細胞內和細胞外積累的β-淀粉樣蛋白(Aβ)和高度磷酸化的tau纖維蛋白引起的病理過程，這些聚集體的過度積聚最終將導致突觸功能障礙及隨后的神經元損失。至今關于AD精確的分子機制尚未完全明確，但很明顯，AD是一種復雜的多因素導致的疾病。AD不僅給患者的身心健康帶來嚴重的危害，并給社會和家庭造成沉重的經濟負擔和心理負擔。

2、然而迄今為止，仍然缺乏有效的治療手段可以治愈AD。因此，加強AD的精確的分子機制的研究、尋找持久有效的防治AD的新藥，對于改善AD患者的心理生理狀態(tài)及生活質量，減輕家庭負擔，緩解社會壓力具有重要意義。
　　目前AD的病因和發(fā)病機制存在多種假說，其中“淀粉樣蛋白級聯學說”已被大多數研究學者所廣泛接受。該學說認為各種原因導致Aβ代謝異常，包括Aβ的生成增多、降解或清除轉運障礙，導致其在腦內異常增多并不斷聚集沉積，從而觸發(fā)了與AD相關的

3、一系列下游的病理生理級聯反應，如氧化應激、細胞凋亡、膽堿能系統(tǒng)改變、tau蛋白過度磷酸化、突觸功能障礙、膠質細胞活化誘發(fā)的炎癥反應、離子穩(wěn)態(tài)失衡等，最終導致神經元損傷丟失并引起癡呆。因此，Aβ被堅定的認為是AD發(fā)病的始發(fā)因素。
　　丹參酮ⅡA(TanshinoneⅡA，TanⅡA)是丹參中主要的活性成分之一。許多研究表明，TanⅡA具有抗自由基、保護血管內皮細胞、神經保護、改善癡呆動物模型學習記憶能力等作用。但TanⅡA由于水溶性

4、差、生物利用度低，很大程度的限制了它的使用。丹參酮ⅡA磺酸鈉(Sodium TanshinoneⅡA Sulfonate，STS)即在TanⅡA的化學結構上引入磺酸鈉基團，從而增強了藥物的水溶性，也提高了其生物利用度和療效。本研究以APP/PS1雙轉基因小鼠為動物模型，探討STS對AD的治療作用及其可能的作用機制。
　　方法:
　　1.化學實驗
　　(1) ThT熒光檢測STS抑制Aβ單體聚集的作用。
　　(2)

5、 ThT熒光檢測STS促進Aβ成熟纖維解聚的作用。
　　2.動物實驗
　　(1) STS改善APP/PS1轉基因小鼠認知障礙:12月齡雄性APP/PS1雙轉基因小鼠隨機分為空白對照組(0.9％ NaCl)、STS低劑量組(10 mg/kg)、STS高劑量組(20 mg/kg)，性別和年齡匹配的同窩野生型小鼠作為正常對照組(0.9％ NaCl)和陰性對照組(STS20 mg/kg)，每組10只，腹腔注射給藥，每日1次，共2個月

6、。采用Morris水迷宮、Y迷宮行為學實驗檢測小鼠的學習記憶功能。
　　(2)STS對APP/PS1轉基因小鼠腦內β樣淀粉蛋白的影響:硫磺素染色法檢測小鼠腦內淀粉樣斑塊沉積狀況。
　　(3) STS對Aβ級聯反應的影響:氧化應激水平檢測指標:活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD);膽堿能系統(tǒng)檢測指標:乙酰膽堿轉移酶(CHAT)、乙酰膽堿酯酶(AChE);Western blotting檢測突觸相關蛋白P

7、SD93、PSD95、Synaptophysin表達水平;Western blotting檢測神經保護因子BDNF、NGF表達水平。
　　(4) STS對Aβ生成、降解、轉運的影響:Western blotting檢測Aβ生成、降解、轉運相關蛋白App、sApp-α、sApp-β、ADAM10、BACE1、PS1、NEP、IDE、LRP1、RAGE、GLUT1的表達情況。
　　結果:
　　1.STS能夠明顯降低Aβ單體

8、聚集的熒光強度，提示STS能夠抑制Aβ單體轉化為Aβ纖維，即具有抑制Aβ單體聚集的能力。趨勢檢驗提示隨著STS濃度的升高，這種抑制能力也隨之增強，即STS抑制Aβ單體聚集的能力具有顯著的劑量依賴特性。
　　2.STS能夠降低已形成纖維的Aβ的熒光強度，即具有促進Aβ纖維解聚的能力。趨勢檢驗提示隨著STS濃度的升高，這種促進能力越強，即STS促進Aβ纖維解聚的能力具有顯著的劑量依賴特性。
　　3.STS能夠改善12月齡APP/

9、PS1轉基因小鼠認知障礙:小鼠在Morris水迷宮檢測中，STS用藥組與對照組相比，逃避潛伏期縮短，穿越平臺次數增加，原平臺所在象限停留時間增長;Y迷宮檢測中，STS用藥組與對照組相比，自發(fā)交替率增高，新臂停留時間加長。均表明小鼠的記憶功能得到了改善。
　　4.STS能夠減少APP/PS1轉基因小鼠腦內淀粉樣斑塊沉積。
　　5.STS對Aβ級聯反應的影響:小鼠經藥物治療后，STS用藥組與對照組相比，氧化應激水平降低;膽堿能系

10、統(tǒng)功能得到改善;突觸功能損傷得到修復。
　　6.STS對Aβ生成、降解、轉運的影響:STS對Aβ生成及降解相關蛋白ADAM10、BACE1、PS1、NEP、IDE無影響，說明STS對Aβ的生成和降解無影響;STS能促進Aβ轉運相關蛋白LRP1的表達，但是對RAGE沒有影響;且STS能夠促進GLUT1的表達，推測STS通過促進GLUT1表達進而增加LRP1對Aβ的由腦向血液的轉運。
　　結論:
　　在體外STS能抑制Aβ