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目的
本文理论部分通过总结中医古今医家对痴呆的认识,探讨从健脾补肾、化痰祛瘀论治阿尔茨海默病(Alzheimersdisease,AD)的理论可行性;实验部分通过对AD模型小鼠的行为学、海马病理形态的观察,探讨加减薯蓣丸(ModifiedShuyuPills,MSP)对改善AD模型小鼠的学习记忆能力治疗作用,并从小胶质细胞表型转化Nlrp3/ASC/Caspase-1通路和树突棘稳定BDNF/Rac1/Cofilin通路等方面,探讨加减薯蓣丸改善APP/PS1小鼠学习记忆的作用机制。
方法
1理论部分:通过查阅古代医籍和检索现代数据库,梳理古今医家对痴呆病机的认识,从脾肾亏虚、痰瘀互结方面探讨治疗AD的可行性,并结合团队的前期研究基础和现代药理学结果,为进一步探讨加减薯蓣丸治疗AD的作用机制提供理论依据。
2实验部分:将APP/PS1小鼠随机分为3组,分别为模型组,多奈哌齐组、加减薯蓣丸组,每组10只,C57BL/6J小鼠设为正常组。加减薯蓣丸组给药剂量为每日14g/kg,盐酸多奈哌齐组给药剂量为每日1mg/kg,每日灌胃量为0.2ml/10g,连续35d灌胃。正常组和模型组给予同等体积的生理盐水。灌胃结束后用Morris水迷宫观察各组小鼠的学习记忆能力;旷场实验观察小鼠焦虑抑郁情况。行为学检测后,取固定脑组织,采用Nissl染色法观察各小鼠海马神经元病理改变;免疫组化法观察各组小鼠海马Aβ1-42沉积情况、SYN、PSD-95蛋白表达情况;高尔基染色观察各组小鼠树突棘变化情况;免疫荧光法检测Iba1、iNOS共表达和Iba1、CD36共表达情况。行为学检测过后,取新鲜脑组织,用Westernblot检测Nlrp3、ASC、Caspase-1、IL-1β、BDNF、TrkB、Rac1、p-LIMK1、LIMK1、p-Cofilin、Cofilin蛋白表达情况;用qPCR检测Nlrp3、IL-1β、TNFα、IL-18、IL-4、IL-10、BDNF、LIMKmRNA相对表达量。
结果
1Morris水迷宫空间探索实验结果:与正常组比较,模型组小鼠的逃避潜伏期显著延长(P<0.01);与模型组比较,多奈哌齐组、加减薯蓣丸组小鼠的逃避潜伏期缩短(P<0.05);多奈哌齐组与加减薯蓣丸相比,不具有统计学差异。定航实验结果,与正常组比较,模型组小鼠的穿越平台次数显著减少,目标象限运动距离百分比和目标象限停留时间缩短(P<0.01);与模型组比较,多奈哌齐组、加减薯蓣丸组小鼠穿越平台次数和目标象限运动距离百分比和目标象限停留时间增加(P<0.05);多奈哌齐组与加减薯蓣丸组相比,不具有统计学差异。
2旷场实验结果:与正常组比较,模型组小鼠总的运动距离、中央区运动距离百分比和中央区停留时间百分比明显降低(P<0.01);与模型组比较,多奈哌齐组、加减薯蓣丸组小鼠的总运动距离、中央区运动距离百分比和中央区停留时间百分比增加(P<0.05);与多奈哌齐组比较,加减薯蓣丸组小鼠总运动距离增加(P<0.05),中央区运动距离百分比、中央区停留时间百分比,差异没有统计学意义。
3Nissl染色结果:海马CA1区Nissl染色显示,正常组小鼠海马神经元尼氏体丰富,细胞膜完整,着色明显。与正常组比较,模型组小鼠海马神经元细胞数量明显减少,细胞膜破裂,着色较浅,尼氏体数量减少。与模型组比较,多奈哌齐组、加减薯蓣丸组小鼠海马神经元数量增加,尼氏体增多,着色加深。
4免疫组化结果:海马区Aβ1-42免疫组化显示,与正常组比较,模型组小鼠海马CA1区Aβ1-42沉积升高(P<0.01);与模型组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马CA1区Aβ1-42降低(P<0.05);与多奈哌齐组相比,加减薯蓣丸组小鼠海马CA1区Aβ1-42降低(P<0.05)。与正常组比较,模型组小鼠海马CA1区SYN、PSD-95蛋白表达明显降低(P<0.01);与模型组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马CA1区SYN、PSD-95蛋白表达明显升高(P<0.01),与多奈哌齐组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马CA1区SYN、PSD-95蛋白表达明显升高(P<0.05)。
5高尔基染色结果:海马高尔基病理染色能够评估树突棘形态,结果显示,与正常组比较,模型组小鼠海马区树突棘密度明显减少(P<0.01);与模型组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马区树突棘密度增加(P<0.05);与多奈哌齐组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马区树突棘密度增加(P<0.05)。
6免疫荧光结果:与正常组比较,模型组小鼠海马区Iba1/iNOS的共表达增多,Iba1/CD36共表达减少;与模型组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马Iba1/iNOS共表达减少,Iba1/CD36共表达增多;与多奈哌齐组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马Iba1/iNOS共表达减少,Iba1/CD36共表达增多。
7WB结果:与正常组比较,模型组小鼠海马Nlrp3、ASC、Caspase-1、IL-1β蛋白的表达显著增加,BDNF、Arg-1、TrkB、Rac1蛋白表达显著降低(P<0.01),p-LIMK/LIMK、P-Cofilin/Cofilin比值显著降低(P<0.01);与模型组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马Nlrp3、ASC、Caspase-1、IL-1β蛋白表达降低,BDNF、Arg-1、TrkB、Rac1蛋白表达升高(P<0.05),p-LIMK/LIMK、P-Cofilin/Cofilin比值升高(P<0.05);与多奈哌齐组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马Nlrp3、ASC、Caspase-1、IL-1β蛋白表达降低,BDNF、Arg-1、TrkB、Rac1蛋白表达升高(P<0.05),p-LIMK/LIMK、P-Cofilin/Cofilin比值升高(P<0.05)。
8qPCR结果:与正常组比较,模型组小鼠海马Nlrp3、IL-1β、TNFα、IL-18mRNA的相对表达量升高,IL-4、IL-10、BDNF、LIMKmRNA的相对表达量降低(P<0.05)。与模型组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马Nlrp3、IL-1β、TNFα、IL-18mRNA相对表达量降低,IL-4、IL-10、BDNF、LIMKmRNA的相对表达量升高(P<0.05);与多奈哌齐组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马Nlrp3、IL-1β、TNFα、IL-18mRNA相对表达量降低,IL-4、IL-10、BDNF、LIMKmRNA的相对表达量升高(P<0.05)。
结论
1脾肾亏虚,痰瘀互结是AD的基本病机,健脾补肾、化痰祛瘀是AD有效的治疗方法;
2加减薯蓣丸能够改善APP/PS1小鼠的学习记忆能力和抑郁情况;
3加减薯蓣丸能够抑制Nlrp3/ASC/Caspase-1通路促进小胶质细胞向M2表型转化,增加神经营养和修复功能;
4加减薯蓣丸能够通过BDNF/Rac1/LIMK/Cofilin通路促进树突棘稳定,改善学习记忆障碍。
本文理论部分通过总结中医古今医家对痴呆的认识,探讨从健脾补肾、化痰祛瘀论治阿尔茨海默病(Alzheimersdisease,AD)的理论可行性;实验部分通过对AD模型小鼠的行为学、海马病理形态的观察,探讨加减薯蓣丸(ModifiedShuyuPills,MSP)对改善AD模型小鼠的学习记忆能力治疗作用,并从小胶质细胞表型转化Nlrp3/ASC/Caspase-1通路和树突棘稳定BDNF/Rac1/Cofilin通路等方面,探讨加减薯蓣丸改善APP/PS1小鼠学习记忆的作用机制。
方法
1理论部分:通过查阅古代医籍和检索现代数据库,梳理古今医家对痴呆病机的认识,从脾肾亏虚、痰瘀互结方面探讨治疗AD的可行性,并结合团队的前期研究基础和现代药理学结果,为进一步探讨加减薯蓣丸治疗AD的作用机制提供理论依据。
2实验部分:将APP/PS1小鼠随机分为3组,分别为模型组,多奈哌齐组、加减薯蓣丸组,每组10只,C57BL/6J小鼠设为正常组。加减薯蓣丸组给药剂量为每日14g/kg,盐酸多奈哌齐组给药剂量为每日1mg/kg,每日灌胃量为0.2ml/10g,连续35d灌胃。正常组和模型组给予同等体积的生理盐水。灌胃结束后用Morris水迷宫观察各组小鼠的学习记忆能力;旷场实验观察小鼠焦虑抑郁情况。行为学检测后,取固定脑组织,采用Nissl染色法观察各小鼠海马神经元病理改变;免疫组化法观察各组小鼠海马Aβ1-42沉积情况、SYN、PSD-95蛋白表达情况;高尔基染色观察各组小鼠树突棘变化情况;免疫荧光法检测Iba1、iNOS共表达和Iba1、CD36共表达情况。行为学检测过后,取新鲜脑组织,用Westernblot检测Nlrp3、ASC、Caspase-1、IL-1β、BDNF、TrkB、Rac1、p-LIMK1、LIMK1、p-Cofilin、Cofilin蛋白表达情况;用qPCR检测Nlrp3、IL-1β、TNFα、IL-18、IL-4、IL-10、BDNF、LIMKmRNA相对表达量。
结果
1Morris水迷宫空间探索实验结果:与正常组比较,模型组小鼠的逃避潜伏期显著延长(P<0.01);与模型组比较,多奈哌齐组、加减薯蓣丸组小鼠的逃避潜伏期缩短(P<0.05);多奈哌齐组与加减薯蓣丸相比,不具有统计学差异。定航实验结果,与正常组比较,模型组小鼠的穿越平台次数显著减少,目标象限运动距离百分比和目标象限停留时间缩短(P<0.01);与模型组比较,多奈哌齐组、加减薯蓣丸组小鼠穿越平台次数和目标象限运动距离百分比和目标象限停留时间增加(P<0.05);多奈哌齐组与加减薯蓣丸组相比,不具有统计学差异。
2旷场实验结果:与正常组比较,模型组小鼠总的运动距离、中央区运动距离百分比和中央区停留时间百分比明显降低(P<0.01);与模型组比较,多奈哌齐组、加减薯蓣丸组小鼠的总运动距离、中央区运动距离百分比和中央区停留时间百分比增加(P<0.05);与多奈哌齐组比较,加减薯蓣丸组小鼠总运动距离增加(P<0.05),中央区运动距离百分比、中央区停留时间百分比,差异没有统计学意义。
3Nissl染色结果:海马CA1区Nissl染色显示,正常组小鼠海马神经元尼氏体丰富,细胞膜完整,着色明显。与正常组比较,模型组小鼠海马神经元细胞数量明显减少,细胞膜破裂,着色较浅,尼氏体数量减少。与模型组比较,多奈哌齐组、加减薯蓣丸组小鼠海马神经元数量增加,尼氏体增多,着色加深。
4免疫组化结果:海马区Aβ1-42免疫组化显示,与正常组比较,模型组小鼠海马CA1区Aβ1-42沉积升高(P<0.01);与模型组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马CA1区Aβ1-42降低(P<0.05);与多奈哌齐组相比,加减薯蓣丸组小鼠海马CA1区Aβ1-42降低(P<0.05)。与正常组比较,模型组小鼠海马CA1区SYN、PSD-95蛋白表达明显降低(P<0.01);与模型组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马CA1区SYN、PSD-95蛋白表达明显升高(P<0.01),与多奈哌齐组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马CA1区SYN、PSD-95蛋白表达明显升高(P<0.05)。
5高尔基染色结果:海马高尔基病理染色能够评估树突棘形态,结果显示,与正常组比较,模型组小鼠海马区树突棘密度明显减少(P<0.01);与模型组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马区树突棘密度增加(P<0.05);与多奈哌齐组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马区树突棘密度增加(P<0.05)。
6免疫荧光结果:与正常组比较,模型组小鼠海马区Iba1/iNOS的共表达增多,Iba1/CD36共表达减少;与模型组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马Iba1/iNOS共表达减少,Iba1/CD36共表达增多;与多奈哌齐组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马Iba1/iNOS共表达减少,Iba1/CD36共表达增多。
7WB结果:与正常组比较,模型组小鼠海马Nlrp3、ASC、Caspase-1、IL-1β蛋白的表达显著增加,BDNF、Arg-1、TrkB、Rac1蛋白表达显著降低(P<0.01),p-LIMK/LIMK、P-Cofilin/Cofilin比值显著降低(P<0.01);与模型组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马Nlrp3、ASC、Caspase-1、IL-1β蛋白表达降低,BDNF、Arg-1、TrkB、Rac1蛋白表达升高(P<0.05),p-LIMK/LIMK、P-Cofilin/Cofilin比值升高(P<0.05);与多奈哌齐组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马Nlrp3、ASC、Caspase-1、IL-1β蛋白表达降低,BDNF、Arg-1、TrkB、Rac1蛋白表达升高(P<0.05),p-LIMK/LIMK、P-Cofilin/Cofilin比值升高(P<0.05)。
8qPCR结果:与正常组比较,模型组小鼠海马Nlrp3、IL-1β、TNFα、IL-18mRNA的相对表达量升高,IL-4、IL-10、BDNF、LIMKmRNA的相对表达量降低(P<0.05)。与模型组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马Nlrp3、IL-1β、TNFα、IL-18mRNA相对表达量降低,IL-4、IL-10、BDNF、LIMKmRNA的相对表达量升高(P<0.05);与多奈哌齐组比较,加减薯蓣丸组小鼠海马Nlrp3、IL-1β、TNFα、IL-18mRNA相对表达量降低,IL-4、IL-10、BDNF、LIMKmRNA的相对表达量升高(P<0.05)。
结论
1脾肾亏虚,痰瘀互结是AD的基本病机,健脾补肾、化痰祛瘀是AD有效的治疗方法;
2加减薯蓣丸能够改善APP/PS1小鼠的学习记忆能力和抑郁情况;
3加减薯蓣丸能够抑制Nlrp3/ASC/Caspase-1通路促进小胶质细胞向M2表型转化,增加神经营养和修复功能;
4加减薯蓣丸能够通过BDNF/Rac1/LIMK/Cofilin通路促进树突棘稳定,改善学习记忆障碍。