SAMP8小鼠增龄性氧化应激与炎症相关蛋白表达及SS31肽的干预作用

发布时间：2017-10-23 05:29

  本文关键词：SAMP8小鼠增龄性氧化应激与炎症相关蛋白表达及SS31肽的干预作用

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【摘要】：目的:阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)是最常见的、与年龄相关的中枢神经系统退行性疾病。其临床特征主要表现为认知功能逐渐减退,日常生活能力不断下降,并伴有行为障碍和神经精神症状等;病理学特征主要表现为脑组织神经元数量减少,细胞外β-淀粉样蛋白(β-Amyloid peptide,Aβ)沉积、颗粒空泡样变性及神经原纤维缠结(NFTs)等。65岁以上人群AD发病率高达7%~10%,给社会和家庭带来了沉重负担。因此,探讨AD的发病机制并寻求有效的治疗药物是当今医学界研究的热点。已有证据表明,该病的发病机制可能与老化、Aβ沉积、慢性神经炎症反应及氧化应激有关。Aβ蛋白是老年斑(senile plaques,SP)的主要成分,是AD病理和导致神经退行性病变主要的致病分子。核转录因子NF-κB(nuclear factor kappa B)可参与调控炎症反应和免疫反应中各种细胞因子和趋化因子的表达,引起炎性细胞的激活及炎性因子的释放,进而调节细胞分裂和凋亡反应。核转录因子NF-E2相关因子(nuclear factor erythroid 2-related factor2,Nrf2)是参与细胞氧化反应的关键因子,通过激活Nrf2/ARE通路,调节一系列抗氧化反应蛋白和Ⅱ相解毒酶的表达,发挥其抗氧化作用。快速老化SAMP8(senescence accelerated mouse prone 8,SAMP8)小鼠模型具有与AD相关的典型的行为学改变和病理学特征,被认为是研究AD病情发展过程中神经退行性改变及可能治疗策略的理想动物模型。正常老化SAMR1(senescence-accelerated mouse-resistant 1,SAMR1)小鼠作为其正常对照模型。新型线粒体靶向抗氧化剂SS31肽(H-D-Arg-DmtLys-Phe-NH2),易通过血脑屏障到达线粒体内膜,具有清除氧自由基(reactive oxygen species,ROS)、抗炎性反应、保护线粒体和神经元突触结构的功能,但SS31的分子机制及将其应用于AD模型SAMP8小鼠的干预作用尚不十分明确。本实验旨在探讨4、8、12月龄SAMP8小鼠随年龄增长出现的Aβ蛋白水平、NF-κB及Nrf2信号通路变化;8月龄SAMP8小鼠经SS31肽干预8周后Aβ蛋白、NF-κB及Nrf2通路的表达变化情况,进一步探讨SS31的干预作用,为AD的发病机制及治疗方法提供新的思路。方法:以25~32g雄性SAMP8及SAMR1小鼠为研究对象,小鼠均购自天津中医药大学,清洁级动物,于河北省人民医院临床研究中心饲养,以标准鼠粮及饮用水喂养至合适月龄。实验1:18只SAMP8小鼠随机分为三组(n=6),分别喂养至4月龄(4M group)、8月龄(8M group)和12月龄(12M group)。实验2:8月龄SAMR1溶媒盐水注射组(SAMR1vehicle group,n=6),作为正常对照组;8月龄SAMP8小鼠12只随机分为2组:溶媒盐水注射组(SAMP8 vehicle group,n=6),作为快速老化对照组;SS31处理组(SS31 group,n=6),注射前应先将SS31溶于生理盐水中,浓度为1n M(该剂量已被证实为有效且无毒副作用)。以上三组均以5 mg/kg/day的剂量连续腹腔注射8周。取各组小鼠海马组织,采用western blot蛋白分析法测定Aβ42、NF-κB p65、HO-1的总蛋白表达量及Nrf2在胞核(nuclear Nrf2,N-Nrf2)、胞浆(cytoplasm Nrf2,C-Nrf2)中的蛋白表达量;采用RT-q PCR技术测定NF-κB、Nrf2、HO-1的m RNA表达量。结果:1快速老化过程中,SAMP8小鼠海马组织Aβ42蛋白水平、NF-κB及Nrf2/ARE信号通路活性随月龄增长呈现增高趋势1.1 Aβ42的蛋白水平随月龄增长表达增强Aβ42的蛋白水平在4M,8M,12M呈逐渐增高趋势,其中12M较4M增高明显(P0.05),表明神经毒性物质Aβ42在海马组织随月龄增长其蛋白表达逐渐增强(Fig.2B)。1.2 NF-κB p65在快速老化过程中,其通路活性随月龄增长逐渐增强NF-κB p65基因表达和蛋白水平在4M,8M,12M呈逐渐增高趋势,其中12M较4M明显增高(P0.05),表明NF-κB信号通路逐渐激活,炎症反应随月龄增长逐渐加重(Fig.1A,Fig.2A)。1.3 Nrf2/ARE信号通路在快速老化过程中,随月龄增长活性增加Nrf2基因表达和N-Nrf2蛋白水平在4M,8M,12M呈缓慢增高趋势,而C-Nrf2蛋白水平则相应减少;表明随月龄增长,Nrf2表达增多,且逐渐由胞浆转移至胞核中(Fig.1B,Fig.3A,B)。由Nrf2/ARE通路调控的Ⅱ相解毒酶HO-1的基因表达和蛋白水平与Nrf2趋势相一致,表明Nrf2/ARE信号通路在老化过程中被逐渐激活,在一定程度上发挥其抗氧化功能(Fig.1C,Fig.2C)。2与SAMR1小鼠相比,同月龄SAMP8小鼠海马组织Aβ蛋白水平增加、NF-κB及Nrf2/ARE通路活性增强2.1 SAMP8小鼠Aβ蛋白水平增加、NF-κB通路激活10月龄SAMP8小鼠较SAMR1小鼠海马组织Aβ42蛋白水平及NF-κB p65基因表达和蛋白水平均明显升高(均有P0.05)。表明快速老化小鼠较正常小鼠Aβ蛋白沉积增加、NF-κB通路活化(Fig.1D,Fig.4A,B)。2.2 SAMP8小鼠Nrf2/ARE信号通路活性增加10月龄SAMP8小鼠较SAMR1小鼠海马组织Nrf2、HO-1的基因表达增强,N-Nrf2、HO-1的蛋白水平升高,而C-Nrf2蛋白水平则相应减少。表明Nrf2/ARE信号通路在快速老化小鼠中活性相对增强,一定程度上增加了组织的抗氧化能力(Fig.1D,E,Fig.4C,Fig.5A)。3 SS31能够明显降低SAMP8小鼠海马组织Aβ蛋白水平、抑制NF-κB信号通路,激活Nrf2/ARE信号通路3.1 SS31能够减少Aβ42蛋白沉积经SS31干预8周后,Aβ42蛋白水平较SAMP8小鼠明显降低(P0.05),接近SAMR1小鼠的水平;表明SS31能够显著降低快速老化小鼠海马组织Aβ42蛋白水平(Fig.4B)。3.2 SS31能够抑制NF-κB信号通路,减轻炎症反应经SS31干预8周后,NF-κB p65的基因表达和蛋白水平均明显降低(P0.05),几乎恢复到了SAMR1水平(P0.05),表明SS31能够明显抑制快速老化小鼠海马组织NF-κB通路活性,减轻炎症反应(Fig.1D,Fig.4A)。3.3 SS31能够激活Nrf2/ARE信号通路,增强抗氧化能力经SS31干预8周后,Nrf2、HO-1基因表达大幅增加,N-Nrf2、HO-1的蛋白水平明显升高,表明SS31可使Nrf2/ARE信号通路大量激活,抗氧化能力增强。结论:1快速老化过程中,SAMP8小鼠海马组织Aβ42蛋白水平、NF-κB及Nrf2/ARE信号通路的活性随月龄增长呈现不同程度的增高趋势。2 SS31能够明显抑制SAMP8小鼠海马组织NF-κB通路活性,激活Nrf2/ARE通路,降低Aβ42蛋白水平来发挥其抗氧化、抗炎性、抗神经毒性物质沉积的作用,可能对AD的治疗具有潜在的研究价值和应用价值。
【关键词】：阿尔茨海默病 SAMP8小鼠 SS31肽 Aβ42 NF-κB p65 Nrf2
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R749.16
【目录】：

• 中文摘要4-8
• 英文摘要8-12
• 英文缩写12-13
• 前言13-15
• 材料与方法15-25
• 结果25-28
• 附图28-33
• 附表33-35
• 讨论35-38
• 结论38-39
• 参考文献39-44
• 综述 NF-κB可作为治疗阿尔茨海默病关键靶点的研究现状44-58
• 参考文献52-58
• 致谢58-59
• 个人简历59-60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 ;Dual roles of NF-kB in cell survival and implications of NF-kB inhibitors in neuroprotective therapy[J];Acta Pharmacologica Sinica;2007年12期

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本文编号：1081838