辛伐他汀對Aβ25-35癡呆小鼠海馬神經(jīng)再生障礙的影響及其分子機制.pdf

1、背景：他汀類藥物是膽固醇合成中限速酶3-羥基-3-甲基戊二酰CoA還原酶的抑制劑，在臨床上已廣泛應用于動脈粥樣硬化引起的心腦血管疾病的預防和治療。流行病學資料顯示，他汀類藥物能降低阿爾茨海默病(Alzheimer's disease，AD)的發(fā)病風險。臨床資料也報道了辛伐他汀(Simvastatin, SV)能改善輕中度AD患者的認知功能，延緩AD的病程進展。但是，有關SV改善AD認知功能的作用機制迄今尚不清楚。成年哺乳動物海馬齒狀回(

2、dentate gyrus，DG)亞顆粒區(qū)(subgranularzone，SGZ)的神經(jīng)干細胞能分化為神經(jīng)細胞稱為成年神經(jīng)發(fā)生，也稱為神經(jīng)再生。海馬的新生神經(jīng)細胞能與CA3區(qū)神經(jīng)細胞和內(nèi)嗅皮層的傳入纖維建立突觸聯(lián)系，整合進入神經(jīng)回路，替代已變性和死亡神經(jīng)細胞的功能。增加新生神經(jīng)細胞數(shù)量能提高學習記憶功能，而阻礙成年神經(jīng)再生則會造成記憶功能減退。β-淀粉肽25-35片段（β-amyloid peptide，Aβ25-35）是AD腦老年斑

3、的主要成分。我們的前期研究已發(fā)現(xiàn)，小鼠側(cè)腦室注射Aβ25-35通過降低PI3K-Akt-mTOR信號通路能損害新生神經(jīng)細胞存活和突起生長----AD腦的神經(jīng)再生障礙。SV處理能上調(diào)PI3K-Akt和ERK1/2信號通路，同時激活α7煙堿型乙酰膽堿能受體(α7nAChR)。因此，我們提出SV有可能通過調(diào)控PI3K-Akt信號通路和αt7nAChR保護AD腦的神經(jīng)再生，從而改善認知功能的科研假設。
　　目的：⑴明確SV是否能改善Aβ2

4、5-35小鼠的海馬神經(jīng)再生障礙;⑵闡明SV影響Aβ25-35損害海馬神經(jīng)再生的分子機制。
　　方法：①Aβ25-35小鼠制備:采用聚集態(tài)的Aβ25-35（3nmol/3μl）進行側(cè)腦室注射。②SV處理:Aβ25-35注射4h后給予SV（20 mg/kg/天），連續(xù)13天。③新生神經(jīng)細胞檢測:在Aβ25-35注射前24 h進行5-溴脫氧尿嘧啶核苷(5-bromodeoxyuridine，BrdU)腹腔注射（連續(xù)3次，間隔8h）。分別

5、在BrdU末次注射后14天和28天用免疫染色的方法檢測海馬DG區(qū)的BrdU陽性細胞（BrdU+細胞）數(shù)量（14天齡和28天齡BrdU+細胞）。用Doublecortin(DCX)免疫染色測量新生神經(jīng)細胞的突起密度。用BrdU與神經(jīng)特異性核蛋白(neuron specific protein，NeuN)雙標記免疫熒光染色檢測成熟的新生神經(jīng)細胞。④用cleaved caspase-3染色的方法檢測海馬DG的細胞凋亡。⑤蛋白免疫印記(West

6、ern blot)用來檢測海馬的Ak口ERK1/2磷酸化水平。⑥酶聯(lián)免疫吸附實驗(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)用來檢測海馬的腦源性生長因子(brain derived neurotrophic factor，BDNF)。⑦采用Morris水迷宮和Y迷宮的檢測空間認知功能。
　　結果：⑴與對照組小鼠相比，Aβ25-35小鼠海馬DG的14天齡和28天齡BrdU+細胞數(shù)量，28天齡Br

7、dU/NeuN免疫雙陽性(BrdU+/NeuN+)細胞數(shù)量都明顯減少。SV處理能劑量依賴地增加Aβ25-35小鼠海馬14天齡和28天齡BrdU+細胞數(shù)量mSV能保護Aβ25-35小鼠新生神經(jīng)細胞的存活。⑵與對照組小鼠相比，Aβ25-35小鼠海馬DG的DCX陽性(DCX+)細胞數(shù)量和突起密度均明顯減少。SV處理能增加Aβ25-35小鼠DCX+細胞數(shù)量和突起密度----SV能保護Aβ25-35小鼠新生神經(jīng)細胞的突起生長。⑶Aβ25-35注射

8、后第13天，小鼠海馬DG亞顆粒區(qū)和顆粒細胞層出現(xiàn)大量的caspase-3陽性（caspase-3+）細胞。SV處理能明顯減少Aβ25-35小鼠海馬caspase-3+凋亡細胞。⑷焦磷酸法尼酯（farnesyl pyrophosphate，F(xiàn)PP）的前體法尼醇(farnesol，F(xiàn)OH)處理能阻止SV對Aβ25-35小鼠海馬神經(jīng)再生的保護作用----SV通過非脂代謝途徑阻止Aβ25-35損害神經(jīng)再生。⑸α7nAChR拮抗劑MLA能劑量依賴

9、地阻止SV保護Aβ25-35小鼠海馬的神經(jīng)再生，而α2β4nAChR的拮抗劑DHβE卻不能。⑹與對照組小鼠相比，Aβ25-35小鼠海馬的Akt磷酸化水平顯著減少，SV處理能增加Aβ25-35小鼠的Akt磷酸化水平。MLA和FOH都能抑制SV增加Aβ25-35小鼠Akt磷酸化水平。PI3K抑制劑LY294002能阻止SV保護Aβ25-35小鼠海馬的神經(jīng)再生----SV通過活化α7nAChR和減少FPP能增加Aβ25-35小鼠的Akt磷酸化

10、水平，保護海馬神經(jīng)再生。⑺SV處理能增加海馬ERK2磷酸化水平，但是MEK抑制劑U0126并不能影響SV保護Aβ25-35小鼠的海馬神經(jīng)再生。⑻SV能提高Aβ25-35小鼠海馬BDNF水平。MLA和FOH能阻止SV提高Aβ25-35小鼠的BDNF水平。⑼SV能改善Aβ25-35小鼠Morris水迷宮登臺潛伏期延長和Y迷宮進臂交替率降低。FOH處理能阻止SV改善Aβ25-35小鼠的認知功能，但是不影響對照組小鼠的認知功能——SV通過保護A