Curcumin增強阿爾茨海默病自噬體的軸突轉運.pdf

1、目的：阿爾茨海默病（AD）是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)的進行性退行性變性疾病。軸突轉運障礙所致的自噬體大量堆積于軸突并影響Aβ的代謝，促進AD發(fā)生發(fā)展，且分子馬達 dynein和微管相關蛋白2（MAP2）與自噬體軸突轉運障礙和AD發(fā)展密切相關；而 GSK-3β參與調(diào)控 dynein，是 AD治療新靶點。姜黃素（Curcumin）是姜科草本植物姜黃根莖提取的植物化合物，可顯著抑制Aβ產(chǎn)生，在AD中發(fā)揮神經(jīng)保護作用，但其機制尚未完全闡明。本研究擬通過

2、體內(nèi)和體外實驗，首先觀察 Curcumin對自噬現(xiàn)象和自噬體軸突轉運的影響,再探討自噬體軸突轉運相關的分子馬達dynein和微管相關蛋白MAP2的表達以及Aβ產(chǎn)生的作用，并進一步分析該作用是否與GSK-3β有關。本研究從一個全新的視角探討Curcumin多重腦保護作用的分子機制，為Curcumin預防和治療AD提供新的實驗依據(jù)。
　　方法：體內(nèi)實驗：將6個月齡大小的APP/PS1雙轉基因Tg2576小鼠隨機分為3組：普通飼喂組（按

3、照正常普通飼料喂養(yǎng)）、低濃度組（喂養(yǎng)含 Curcumin0.16g/Kg混合飼料）、高濃度組（喂養(yǎng)含Curcumin1.0g/Kg混合飼料）。每組10只，連續(xù)喂養(yǎng)6月。采用Morris水迷宮檢測Curcumin對雙轉基因鼠空間學習記憶能力的影響；免疫組化檢測雙轉基因小鼠Aβ42的沉積；透射電鏡觀察小鼠腦內(nèi)自噬體的形態(tài)變化；Western blot檢測小鼠腦內(nèi)Beclin1、LC-3的表達；免疫組化檢測微管相關蛋白2（Microtuble

4、-associate Proteins2，MAP2）的表達變化；Western blot檢測Tau、p-Tau（Ser404）、糖原合成酶激酶-3β（Glycogen Synthase Kinase-3β，GSK-3β）、p-GSK-3β（Tyr216）、動力蛋白中間鏈（Dynein intermediate chain，DIC）蛋白表達變化。體外實驗：將 N2a/WT和 N2a/APP695swe分為以下4組：WT組（N2a/WT細胞

5、）、對照組（5μM DMSO處理N2a/APP695swe24h）、低濃度組（1.25μM Curcumin處理 N2a/APP695swe24h）、高濃度組（5μM Curcumin處理N2a/APP695swe24h）。ELISA檢測Aβ42的表達變化；電鏡觀察N2a/APP695swe細胞內(nèi)自噬體的形態(tài)變化；Western blot檢測N2a/APP695swe細胞Beclin1、LC-3的表達；免疫熒光檢測LC3與Aβ的共定位；

6、Western blot檢測N2a/APP695swe細胞內(nèi)Tau、p-Tau（404）、GSK-3β、p-GSK-3β（Tyr216）和DIC蛋白表達變化；mRFP-GFP-LC3腺病毒轉染觀察細胞自噬體與溶酶體結合情況。
　　結果：體內(nèi)實驗：Curcumin明顯改善轉基因鼠的學習記憶能力；免疫組化顯示經(jīng)Curcumin處理后小鼠腦內(nèi)Aβ42明顯減少；電鏡發(fā)現(xiàn)經(jīng)Curcumin處理后小鼠腦內(nèi)軸突堆積的自噬體減少、胞體中自噬溶酶體

7、增多；Western blot結果顯示Curcumin增加Beclin1、LC-3II/I的表達；免疫組化顯示經(jīng)Curcumin處理后小鼠腦內(nèi)MAP2明顯增加（p＜0.05）；Western blot結果顯示Curcumin抑制p-Tau（Ser404）/Tau、p-GSK-3β（Tyr216）/GSK-3β表達，增加DIC的表達。體外實驗：ELISA結果顯示N2a/APP695swe細胞經(jīng)Curcumin處理后Aβ42減少（p＜0.0

8、5）；電鏡發(fā)現(xiàn)經(jīng) Curcumin處理后自噬體和自噬溶酶體均增多；Western blot結果顯示Curcumin增加Beclin1、LC-3II/I的表達，抑制p-Tau（Ser404）/Tau、p-GSK-3β（Tyr216）/GSK-3β表達，增加的DIC表達；LC3與Aβ存在共定位；自噬體與溶酶體結合增加。
　　結論：Curcumin可以增強 AD中自噬體的軸突轉運，表現(xiàn)為軸突中堆積的自噬體減少，胞體中自噬溶酶體增多，自噬