阿尔茨海默病重要分泌酶BACE1及其抑制剂

阿尔茨海默病（AD）是一种最为普遍的痴呆。其病理特征是神经细胞外不溶性淀粉样蛋白Aβ以及胞内由过磷酸化tau形成的纤维缠结。这种胞外聚合物主要由Aβ4两组成,它是由淀粉样前体蛋白APP依次经β分泌酶（β-secretase）和γ分泌酶（γ～secretase）剪切所产生的。因此,通过抑制此两种酶很有可能能够减少Aβ的产生从而延缓病程。由于γ分泌酶有众多重要的生理功能,被抑制后会产生很多较为严重的副作用,因此β分泌酶的抑制剂可能是对抗AD药物研发的更有效切入点。本文主要对影响BACE1的表达及活性的相关因素和最新研制成功的β分泌酶抑制剂做简要综述。     

葛根素对AD大鼠脑内Aβ1-40和Bax表达的影响

目的研究杏仁核注射β-淀粉样肽(Aβ25-35)所致阿尔茨海默病(AD)模型大鼠脑内Aβ1-40、Bax的表达变化,以及葛根素(Pue)的影响。方法将30只SD大鼠随机分为假手术组、AD模型组和Pue治疗组,以Aβ25-35右侧杏仁核注射制备大鼠AD模型,用Y-型迷宫检测大鼠学习记忆能力,用免疫组织化学方法检测大脑皮层与海马组织Aβ1-40和Bax的表达。结果假手术组脑内有Aβ1-40、Bax的少量表达,两者均以皮层内为多,海马组织内少;AD模型组大鼠皮层和海马组织Aβ1-40与Bax的表达增加,较假手术组大鼠有显著性差异,P<0.01;Pue能改善AD模型组大鼠的学习记忆能力,Pue治疗组大鼠皮层和海马组织Aβ1-40、Bax表达减少,与AD模型组比较有显著性差异,P<0.05。结论Pue可能通过下调脑组织Aβ1-40和Bax表达,抑制β-淀粉样肽的神经毒性,减轻脑皮层和海马神经元凋亡,具有神经保护及抗痴呆作用。     

二十烷酸对大鼠原代皮质神经元APP及BACE1表达的影响

目的 观察二十烷酸对大鼠原代皮质神经元β-淀粉样前体蛋白(APP)及β-分泌酶(BACE1)表达的影响,探讨饱和脂肪酸在阿尔茨海默病发病机制中的作用. 方法 将原代培养的大鼠皮质神经元分为2组:对照组、二十烷酸组.Western blotting法检测神经元APP、BACE1蛋白表达,RT-PCR法分析APP及BACE1 mRNA表达. 结果 与对照组相比,二十烷酸组神经元APP751+770mRNA表达和APP蛋白表达显著升高,BACE1蛋白表达也显著升高,差异有统计学意义(P＜0.05). 结论 饱和脂肪酸增加APP及BACE1表达,可能在阿尔茨海默病发病机制中起重要作用.     

Aβ1—40海马注射对大鼠脑内一氧化氮合酶表达的影响

目的探讨一氧化氮合酶(NOS)在β淀粉样蛋白(Aβ)神经毒性及阿尔茨海默病(AD)病理机制中的作用.方法应用免疫组化方法,观察大鼠海马齿状回Aβ1-40注射后神经元型一氧化氮合酶(nNOS)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)表达变化.结果正常大鼠海马齿状回区含nNOS神经元计数为8.96±0.35个/视野;生理盐水注射后局部含nNOS神经元无明显变化(8.97±0.29个/视野);Aβ1-40注射后,注射区周围含nNOS神经元数目显著减少(2.98±0.24个/视野).正常及生理盐水注射组脑内未见iNOS表达;Aβ1-40注射后2d、10d和30d,注射区持续出现大量含iNOS的胶质细胞(主要为星形胶质细胞),反应面积分别为0.905±0.082、0.962±0.161、0.935±0.125mm2.结论Aβ1-40海马注射可损伤局部含nNOS神经元及诱导胶质细胞iNOS表达,NOS在Aβ神经毒性和AD发病中有重要作用.     

脑老化糖基化终末产物上调BACE1活性促进Aβ生成

目的 探讨糖基化终末产物(AGEs)在β-淀粉样蛋白(Aβ)产生中分子机制.方法 以APPsw-N2a细胞为AD细胞模型,将细胞随机分为3组,空白对照组、AGEs组、AGEs+抗RAG抗体组.采用ELISA方法检测各组Aβ40和Aβ42的表达水平,并用荧光检测法检测BACE1的活性.结果 与对照组相比,AGEs组Aβ40、Aβ42表达水平及BACE1活性明显增加,差异有统计学意义(P＜0.01);预先用抗RAG中和抗体(1∶100)1 h后,Aβ40,Aβ42表达水平及BACE1活性与AGEs组相比较明显减少,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 AGEs可能通过上调BACE1的活性促使APPsw-N2a细胞Aβ生成增加,提示AGEs可能在AD发生、发展中起重要作用.     

β-淀粉样蛋白对AD大鼠脑内胶质细胞的影响作用研究

目的　探讨Meynert核注射 β 淀粉样蛋白 (Aβ)后对大鼠脑神经胶质细胞超微结构的影响及其可能机制。方法　将 1μLAB1-40 (10 μg/ μL)在立体定向仪下注入大鼠右侧Meynert核 ,分别于 1周、4周时用透射电镜观察脑组织中神经胶质细胞超微结构变化。结果　实验组Meynert核、海马区和皮层区均可见神经胶质细胞增生 ,其中以小胶质细胞为主 ,星形胶质细胞次之 ;小胶质细胞聚集并吞噬变性神经细胞以及血管周围可见增生活跃的小胶质细胞聚集 ;神经元胞体皱缩 ,胞浆浓缩 ,核染色质固缩成团块状并见边聚现象 ,核膜尚完整 ,有发生凋亡的趋势 ;正常对照组和假手术组无上述变化。结论　Aβ能引发CNS神经胶质细胞增生并活化 ,免疫炎性反应在AD记忆障碍和痴呆形成过程中可能具有重要作用。     

Aβ_(1-40)海马注射对大鼠脑内一氧化氮合酶表达的影响

目的　探讨一氧化氮合酶 (NOS)在 β淀粉样蛋白 (Aβ)神经毒性及阿尔茨海默病 (AD)病理机制中的作用。方法　应用免疫组化方法 ,观察大鼠海马齿状回Aβ1 4 0 注射后神经元型一氧化氮合酶 (nNOS)和诱导型一氧化氮合酶 (iNOS)表达变化。结果　正常大鼠海马齿状回区含nNOS神经元计数为 8 96± 0 35个 /视野 ;生理盐水注射后局部含nNOS神经元无明显变化 (8 97± 0 2 9个 /视野 ) ;Aβ1 4 0 注射后 ,注射区周围含nNOS神经元数目显著减少 (2 98± 0 2 4个 /视野 )。正常及生理盐水注射组脑内未见iNOS表达 ;Aβ1 4 0 注射后 2d、10d和 30d ,注射区持续出现大量含iNOS的胶质细胞 (主要为星形胶质细胞 ) ,反应面积分别为 0 90 5± 0 0 82、0 96 2± 0 16 1、0 935± 0 12 5mm2 。结论　Aβ1 4 0 海马注射可损伤局部含nNOS神经元及诱导胶质细胞iNOS表达 ,NOS在Aβ神经毒性和AD发病中有重要作用。     

冈田酸对拟AD模型大鼠海马CA1区Aβ1-40和nNOS表达的影响

目的观察冈田酸(OA)对大鼠海马CA1区Aβ1-40和nNOS表达的影响,建立更接近临床表现的拟AD大鼠模型。方法在大鼠海马CA1区多次微量注射OA,水迷宫实验观测大鼠行为学改变;Bielschowsky染色观察海马CA1区神经原纤维缠结(NFT)和老年斑(SP)等特征性病理变化;免疫组化方法观察海马CA1区Aβ1-40和nNOS的表达。结果模型组学习记忆减退;海马CA1区出现NFT(P<0.05)和SP特征性病理变化,及Aβ1-40的高表达(P<0.05)和nNOS的低表达(P<0.05)。结论冈田酸海马CA1区微量多次注射,可建立更接近AD临床表现和病理特征的大鼠模型,大鼠海马CA1区SP和NFT的形成,以及Aβ1-40表达增加、nNOS表达减少,是该模型大鼠学习记忆能力减退的可能机制。     

Aβ1-40对PC12细胞突触素表达的影响

目的探讨β-淀粉样蛋白(Aβ1-40)诱导PC12细胞凋亡,对突触素的表达影响。方法星形胶质细胞诱导PC12细胞分化为神经元样细胞。PC12细胞随机分为7组:Aβ1-40(0h)组～Aβ1-40(24h)组和对照组。应用MTT法检测细胞生存率,吖啶橙染色、流式细胞仪观察PC12细胞凋亡情况,应用免疫荧光技术检测突触素的表达变化。结果 Aβ1-40作用PC12细胞6h时,细胞生存率明显下降,细胞出现凋亡特征改变,细胞凋亡率最高,与对照组、其他各时间点比较,差异有统计学意义(P<0.05);Aβ1-40作用PC12细胞4h时,突触素明显减少,与对照组、其他各时间点相比,差异有统计学意义(P<0.05)。结论在Aβ1-40诱导大量PC12细胞明显出现凋亡特征之前,Aβ已经引起PC12细胞突触素明显减低,β-淀粉样蛋白(Aβ)可能引起PC12细胞早期神经突触损伤。     

阿尔茨海默病患者的脑脊液tau蛋白及Aβ1-42水平

目的 探讨脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)中tau蛋白及β-淀粉样蛋白1-42(Aβ1-42)对诊断阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的早期诊断价值,寻找AD理想的生物学标志.方法 采用酶联免疫吸附法检测36例AD、24例血管性痴呆患者(vascular dementia,VD)和26名正常对照者(对照组)CSF中tau蛋白及Aβ1-42浓度的变化.结果 CSF中tau蛋白平均浓度:AD组(336±126)ng/L,VD组(183±96)ng/L,对照组(98±54)ng/L,AD组CSF中tau蛋白浓度明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);CSF中Aβ1-42平均浓度:AD组(341β113)ng/L,VD组(457±132)ng/L,对照组(502±167)ng/L,AD组CSF中Aβ1-42浓度明显低于对照组.差异有显著性意义(P<0.05).结论 脑脊液Aβ1-42、tau蛋白浓度的变化,不仅对诊断阿尔茨海默病具有较高的敏感性和特异性,而且亦可作为阿尔茨海默病与血管性痴呆鉴别诊断的生物学指标.     

颅内外动脉狭窄患者血清β淀粉样蛋白(1-40)、(1-42)水平的变化

目的 研究颅内外动脉狭窄患者血清β淀粉样蛋白(Aβ)(1-40)、(1-42)水平的变化.方法 采用酶联免疫吸附法检测34例颅内外动脉狭窄患者的血清Aβ(1-40)、Aβ(1-42)水平,计算两者的比值;并与正常对照组进行比较.结果 动脉狭窄组血清Aβ(1-40)水平明显高于正常对照组(P<0.001),血清Aβ(1-42)水平明显低于正常对照组(P<0.01),Aβ(1-40)/Aβ(1-42)比值明显高于正常对照组(P<0.01);动脉狭窄组中,老年亚组血清Aβ(1-40)水平高于中年亚组(P<0.05)、血清Aβ(1-42)水平与中年亚组相比差异无统计学意义.正常对照组中,老年亚组血清Aβ(1-40)水平与中年亚组比较差异无统计学意义,血清Aβ(1-42)水平明显高于中年亚组(P<0.05).结论 颅内外动脉狭窄患者的血清Aβ(1-40)水平显著升高,老年患者更明显;血清Aβ(1-42)水平显著降低.     

基质细胞衍生因子-1对阿尔茨海默病脑内可溶性Aβ清除作用的研究

目的通过对APP/PS1双转基因小鼠侧脑室持续注射基质细胞衍生因子-1(SDF-1),以观察SDF-1对脑内可溶性β淀粉样蛋白(Aβ)的影响及其可能的机制。方法将28周龄的野生型(wild type,WT)小鼠和APP/PS1转基因小鼠分为对照组和SDF-1α干预组,分别予以侧脑室注射SDF-1α和PBS,1周1次,连续注射4周和8周。采用ELISA法检测小鼠脑内可溶性Aβ的水平,采用Wsetern blot方法检测小鼠脑内小胶质细胞标志物Iba-1的水平。结果 SDF-1α侧脑室注射后APP/PS1小鼠脑内可溶性Aβ-40和Aβ-42水平与对照组相比明显减少,APP/PS1小鼠及WT小鼠脑内Iba-1水平较对照组增加。结论 SDF-1α侧脑室注射可能减少APP/PS1小鼠脑内可溶性Aβ的水平,其作用的机制可能是SDF-1α增加了脑内小胶质细胞由外周向中枢的募集,从而促进Aβ的吞噬清除。动员与趋化骨髓来源的小胶质细胞可能成为治疗AD的新靶点。     

β-淀粉样肽对AD大鼠脑NO、NOS和氧自由基的影响研究

目的　探讨一氧化氮 ( NO)、一氧化氮合酶 ( NOS)和氧自由基在阿尔茨海默病 ( AD)发病中的作用。方法参照 Nabeshima方法 ,将 1 μLβ-淀粉样肽 ( beta-amyloid peptide,Aβ) 1 -4 0 ( 1 0 μg/μL)在立体定仪下注入大鼠侧脑室建立大鼠 AD模型 ,分别于 1、2、3周时测定血液和脑组织中 NO、NOS、过氧化氢酶 ( CAT)、总抗氧化能力( T-AOC)、胆碱酯酶 ( Ch E)的含量及其学习记忆能力 ,并进行相关分析。结果　 Aβ注射 1周后 ,Ch E、CAT、T-AOC明显下降 ( P <0 .0 5 ) ,而 NO和 NOS的含量较对照组显著升高 ( P<0 .0 5 )。随时间延长 ,在 2周、3周时Ch E仍呈下降趋势 ,而 NO、NOS较第 1周时无显著变化 ,CAT和 T-AOC下降越显著 ,动物的学习记忆能力亦明显降低 ,且两者间呈正相关。结论　Aβ能诱发机体的氧化应激反应 ,致机体抗氧化能力降低 ,NO和 NOS的增高与学习记忆的减退密切相关 ,提示 Aβ诱导的氧化应激损伤和 NO/NOS途径在 AD的形成过程中有一定作用 ,可能是 Aβ对 AD脑神经毒性作用的机制之一。     

能量限制对APP/PS1双转基因大鼠脑内Aβ的影响

目的探讨能量限制(CR)对APP/PS1双转基因大鼠脑内Aβ的影响,并探讨其可能的机制。方法将24只5月龄APP/PS1双转基因痴呆大鼠随机分为对照组、CR-1组、CR-2组,分别给予自由进食、正常进食量的80%及70%饲养4w,通过Morris水迷宫测试认知能力及免疫组织化学染色观察脑内Aβ阳性细胞数。结果在Morris水迷宫测试在定位航行实验第5天,CR-2组大鼠的逃避潜伏期较对照组明显缩短(P0.05),穿越平台次数明显增多(P0.05);而CR-1组较对照组无显著差异(P0.05)。CR-2组海马区的Aβ阳性细胞数低于对照组,差异有统计学意义(P0.05);而CR-1组较对照组差异无统计学意义(P0.05)。结论 70%的CR可以改善APP/PS1双转基因大鼠的认知能力,其机制可能与减少大鼠脑内Aβ的沉积有关。     

同时测定脑脊液中Tau蛋白和Aβ1-42含量对诊断阿尔茨海默病的意义

目的:为探讨联合分析脑脊液中Tau蛋白和Aβ1-42含量作为生化指标对诊断阿尔茨海默病的意义,以及患者年龄、痴呆严重程度对脑脊液中Tau蛋白和Aβ1-42含量的影响.方法:利用夹心酶联免疫法进行同份标本同时测定,分析了63例阿尔茨海默病(AD)患者与49例帕金森病(PD)、22例非阿尔茨海默型痴呆、10例血管性痴呆、11例正常颅压脑积水以及24例非痴呆的神经科患者脑脊液中Tau蛋白和Aβ1-42的含量.结果:AD组脑脊液中Tau值(pg/mL)明显升高(491.3±379.9),Aβ1-42值(pg/mL)明显降低(486.1±293.5).脑脊液中Tau值及Aβ1-42值与年龄或痴呆的严重程度MMSE得分值间无相关性.结论:同时测定脑脊液中Tau和Aβ1-42含量较单独测定Tau值或Aβ1-42值对于AD的诊断具有良好的特异性.这一方法对于AD的诊断以及其他类型痴呆和不伴痴呆的其他神经系统疾病的鉴别诊断具有意义.但对于区别混合型痴呆的意义尚难确定.     

救脑益智胶囊对D-半乳糖老化小鼠海马神经元Aβ及其相关蛋白表达的影响

目的　观察中药救脑益智胶囊对 D-半乳糖老化小鼠 (DGAM)海马神经元β-淀粉样肽 (β-amyloid,Aβ)及其相关蛋白表达的影响。方法　采用免疫组织化学染色和免疫印记方法 ,检测 DGAM模型海马神经元 Aβ、β-分泌酶、内质网 Aβ结合蛋白和早老蛋白 -1的表达水平 ,并观察中药救脑益智胶囊对 DGAM的保护作用。结果　对照组小鼠海马 CA1区神经元有少量 Aβ及其相关蛋白表达 ,而 DGAM海马 CA1区神经元 Aβ及其相关蛋白表达水平明显增加 ,与对照组相比差异有显著性 (P <0 .0 1 ) ,中药组上述各种蛋白的表达与对照组相比差异无显著性。结论　 DGAM海马神经元存在 Aβ及其相关蛋白表达的上调 ,中药救脑益智胶囊可明显改善模型动物中上述蛋白的异常表达 ,对神经元具有一定的营养和保护作用。     

20008/慢性脑血流低灌注对大鼠海马β-和γ-分泌酶活性的影响

目的：研究慢性脑血流低灌注条件下海马区域β-和γ-分泌酶活性变化。方法： 5月龄SD雄性大鼠行双侧颈总动脉结扎,随机分为术后10d、30d、90d和180d组。Morris水迷宫实验检测动物行为学改变,直接荧光法检测各组海马组织β-和γ-分泌酶活性。结果：　Morris水迷宫实验结果显示,大鼠在术后30d即出现学习记忆能力下降,该变化持续至术后180d,呈进行性改变,与对照组比较差异有统计学意义(P < 0. 05);β-分泌酶活性从低灌注术后10d开始升高（P < 0. 05）,持续至180d（P < 0. 01）,平均活性增高14.25%;γ-分泌酶活性与β-分泌酶活性变化趋势一致,平均活性增高10.6%。结论：慢性脑血流低灌注可导致实验动物学习记忆能力下降,海马组织中β-和γ-分泌酶活性升高,可能导致β-淀粉样蛋白产生增多,在老年痴呆早期发病过程中起着重要作用。     

硫胺素缺乏引起脑内β淀粉样蛋白沉积和tau蛋白磷酸化的增加

目的：探讨硫胺素缺乏（TD）对脑内β淀粉样蛋白（Aβ）沉积、tau蛋白磷酸化的影响。方法：硫胺素剥夺饮食结合腹腔注射吡啶硫胺制作TD小鼠模型,正常对照组给予正常饮食及腹腔注射生理盐水。造模13d后取脑,行苏木精-伊红染色观察两组小鼠脑内易损区域病理改变,免疫组织化学染色检测脑内Aβ沉积、tau蛋白磷酸化及β-分泌酶（BACE）的表达情况。结果：苏木精-伊红染色显示TD模型组小鼠内侧丘脑出现典型的对称性针尖样出血;免疫组化显示TD模型组小鼠皮质、海马及丘脑均出现Aβ沉积,且丘脑Aβ沉积较皮质及海马更为明显,tau蛋白磷酸化及BACE的阳性细胞数显著增加。正常对照组小鼠苏木精-伊红染色脑内未见病理损伤,皮质、海马及丘脑均未发现Aβ沉积,tau蛋白磷酸化及表达BACE的阳性细胞数均明显低于TD模型组,两组差异有统计学意义（P〈0．05）。结论：TD可引起Aβ沉积、tau蛋白磷酸化增加等阿尔茨海默病的特征性病理改变,且Aβ沉积可能与上调BACE的表达有关。     

β-淀粉样蛋白前体蛋白胞内结构域(AICD)与阿尔茨海默病

阿尔茨海默病的（Alzheimer＇s disease,AD）一个重要的病理学特征之一是脑内出现β-淀粉样蛋白（β-amyloid,Aβ）组成的淀粉样斑。β-淀粉样蛋白前体蛋白（β-amyloid precursor protein,APP）经β-分泌酶和γ-分泌酶依次水解后产生Aβ和APP胞内结构域（APPintracellular do-main,AICD）。现在已经知道Aβ在AD的发病机制中起着关键作用,但是关于AICD的生理及病理功能还不清楚。近年来研究发现AICD可以与细胞内多种蛋白相互作用,而且AICD在基因转录、细胞凋亡,突触可塑性,神经发生以及APP的加工和运输过程中均有调节功能。本文针对AICD的生理及病理功能进行探讨。     

脑内β淀粉样蛋白清除的研究进展

脑内β淀粉样蛋白(Aβ)的清除主要包括细胞外降解、细胞内吞和外流转运。Aβ降解酶包括neprilysin、内皮素转化酶、胰岛素降解酶、血管紧张索转换酶、纤溶酶和基质金属蛋白酶-9等。细胞内吞由低密度脂蛋白受体相关蛋白和清道夫受体介导。转运清除包括血脑屏障转运和非特异性脑间质液泵流清除。针对上述三种清除途径,出现了以此为切入点的三种新的阿尔茨海默病治疗策略,包括上调Aβ降解酶基因表达或增加其活性以及促进细胞内吞清除和外流转运等干预措施。