减轻小胶质细胞功能紊乱可能是雷公藤氯内酯醇改善Alzheimer病淀粉样蛋白病理损害的机制

论文摘要

随着人们对β-淀粉样蛋白（amyloid-β,Aβ）介导的小胶质细胞免疫异常在阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD）发病机制中所起的关键性作用的认识,通过抑制脑内胶质细胞过度免疫激活所引起的Aβ神经毒性的策略已日益受到重视。AD脑内异常聚集的Aβ过度激活了小胶质细胞非特异性的免疫炎症反应并介导神经损伤。小胶质细胞表面相关的“受体”、细胞内丝裂原活化的蛋白激酶（MAPKs）、核因子-κB和细胞因子可能参与Aβ激活小胶质细胞的整个过程。同时,近年来人们对AD早期阶段的Aβ成分——可溶性Aβ寡聚体的研究也取得了重要的进展。研究Aβ寡聚体如何诱导小胶质细胞活化及其引发的神经毒性、明确其中的相应环节,对于探讨神经免疫炎症机制在AD发生、发展中的作用及寻找防治AD的药物靶标具有重要意义。天然植物减毒单体——雷公藤氯内酯醇（tripchlorolide, T4）具有很强的免疫抑制和抗炎活性。我们前期的研究发现,T4明显改善LPS诱导的小胶质条件培养基对皮层神经元的炎性损伤作用,并明显抑制LPS诱导的小胶质细胞产生炎症因子及细胞内氧自由基的产生。推测T4可能同样减轻寡聚态Aβ介导的胶质-炎症反应引起的神经毒性作用、并可能由此改善AD动物的认知能力。因此,本课题首先研究Aβ（1-42）对小胶质细胞活化、吞噬功能的影响及其机制；在此基础上观察T4对寡聚态Aβ（1-42）引发的胶质-炎症反应所产生的神经元毒性的影响,并探讨T4在Aβ介导小胶质细胞中MAPKs/NF-κB炎症信号通路的具体药理靶点和机制。最后选择快速老化小鼠P8（SAMP8）作为散发型AD的动物模型,从动物整体水平验证T4对SAMP8学习记忆功能的影响,并初步观察和评价药物的非临床安全性。结果总结如下：（一）Aβ（1-42）在AD炎症细胞模型中的作用及信号机制：1.Aβ（1-42）能够诱导小胶质细胞形态发生分枝化或阿米巴样改变,但凝聚态和寡聚态Aβ（1-42）诱导小胶质细胞形态的表型有所不同。2.寡聚态Aβ（1-42）激活小胶质细胞,能更早、更强烈地释放炎症介质（IL-1β、TNF-α、PGE2、NO）的产量、诱导细胞内氧自由基的产生,同时损害了小胶质细胞的吞噬功能。3.凝聚态Aβ（1-42）维持了小胶质细胞缓慢、相对缓和且持续性的炎症反应。4.寡聚态Aβ（1-42）损害了凝聚态Aβ（1-42）诱导的小胶质细胞的吞噬能力并与炎症介质水平的增高有关。早期抗炎和抗氧化治疗有助于改善AD炎症病理进程中小胶质细胞功能的损害。5.寡聚态Aβ（1-42）可通过激活JNK、ERK和NF-κB信号通路诱导小胶质细胞炎症反应,但不通过p38MAPK起作用。（二）T4在AD炎症细胞模型中的神经药理作用及其机制：1.T4对神经元及小胶质细胞活力的影响具有选择性：较高剂量的T4（≥20nM）对小胶质细胞的抑制效应远大于神经元。2.T4广谱、强效地抑制寡聚态Aβ（1-42）诱导小胶质细胞释放炎性介质（IL-1β、TNF-α、PGE2、NO）的产量及细胞内iNOS及COX-2蛋白的表达。3.T4减轻寡聚态Aβ（1-42）诱导的小胶质细胞-炎症反应引起的神经毒性并保护神经元,作用与其抑制小胶质细胞产生炎症介质水平的增高有关。4.一定剂量的T4（10nM）并无直接影响小胶质细胞的吞噬功能,但部分逆转寡聚态Ap对小胶质细胞吞噬的抑制。5.T4抑制寡聚态Aβ（1-42）诱导的小胶质细胞内JNK和NF-κB炎症信号的激活水平,但不影响p38MAPK及ERK活化水平。（三）T4对快速老化小鼠P8认知和行为障碍的影响及其非临床安全性观察1.低剂量（0.25～1.0μg/kg.d） T4长期腹腔注射给药25个月能够明显改善快速老化小鼠P8的视空间学习记忆及行为能力。2.低剂量T4长期慢性给药没有影响动物的生存率。3.T4长期慢性给药并不影响动物的外周血白细胞、血红蛋白、血小板水平,也未损害动物的心、肝、肾功能等生化指标。以上结果提示,早期AD病理事件中,β-淀粉样肽寡聚体诱导了小胶质细胞产生强烈的免疫炎症反应,随后抑制了细胞的吞噬功能；JNK、ERK和NF-κB是寡聚态Aβ激活小胶质细胞产生炎症反应的主要信号分子。雷公藤氯内酯醇（T4）可通过JNK及NF-κB信号通路抑制寡聚态Aβ诱导的胶质-炎症反应,并由此减轻炎症介导的神经毒性作用、保护神经元；同时T4改善了AD动物的认知和行为能力。因此,天然植物减单体T4有望成为防治AD有前途的候选药物。

论文目录

• 英文缩略词表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 引言
• 第一部分:寡聚态Aβ（1-42）诱导小胶质细胞功能改变及MAPKs/NF-κB信号的调控作用前言
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 第二部分:雷公藤氯内酯醇可通过抑制NF-κB/JNK信号减轻小胶质细胞介导的寡聚态Aβ（1-42）的神经毒性
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 第三部分:雷公藤氯内酯醇改善快速老化小鼠P8的认知和行为障碍
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 全文总结
• 参考文献
• 综述
• 致谢
• 个人简历