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摘要
目的α7尼古丁型乙酰胆碱能受体(α7 nAChR)对学习与记忆功能密切相关,但其作用机制尚不十分清楚。为此,本研究选用APP/PS1双转基因动物模型,应用α7 nAChR激动剂/抑制剂研究nAChR是否能对抗Aβ引起的神经毒性作用,改善学习与记忆功能。方法选择α7 nAChR激动剂PNU-282987、α7 nAChR抑制剂甲基牛扁碱(MLA)分别处理6月龄、10月龄APP/PS1双转基因小鼠,水迷宫测定小鼠空间学习及记忆能力;HE染色观察APP/PS1双转基因小鼠脑组织病理学改变;免疫组织化学染色检测小鼠大脑内老年斑分布及表达;生物化学方法测定小鼠大脑及血清中丙二醛(MDA)含量、SOD及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性;Western蛋白印迹法检测小鼠海马APP代谢途径中α分泌型淀粉样前体蛋白(αAPP)、β分泌型淀粉样前体蛋白(βAPP)、β淀粉样前体蛋白裂解酶1(BACE1)、BACE2及解聚素金属蛋白酶结构域蛋白10(ADAM10),抗氧化应激通路核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶1(HO-1)、突触素(SYN)和突触相关蛋白(SNAP-25)等蛋白的表达水平。结果在6月龄、10月龄小鼠中,与对照组相比,PNU处理组小鼠的平台逗留时间明显升高,穿越平台次数明显增多,逃避潜伏期也有相应缩短;而MLA处理组小鼠平台逗留时间,穿越平台次数明显减少,逃避潜伏期则相应延长。6月龄APP/PS1转基因小鼠中,PNU处理组小鼠脑组织MDA含量较阳性对照组降低,SOD及GSH-Px活性较阳性对照组明显升高;MAL处理组小鼠脑组织MDA含量较阳性对照组升高,而SOD及GSH-Px活性较阳性对照组明显降低。10月龄APP/PS1转基因小鼠中,氧化应激指标略有加重,血清中氧化应激水平变化与脑组织中相似。Western蛋白印迹法结果显示,在6月龄小鼠中,PNU能够上调Nrf2/HO-1,ADAM10,BACE2,αAPP,SYN和SNAP-25蛋白表达水平,MLA可降低BACE1,αAPP,SYN和SNAP-25蛋白表达水平;在10月龄小鼠中,PNU能够上调Nrf2/HO-1,ADAM10,αAPP,SYN和SNAP-25蛋白表达水平,MLA可降低ADAM10,αAPP,SYN,SNAP-25蛋白表达水平。结论α7 nAChR可通过提高抗氧化能力来提升AD动物学习记忆能力及抗神经毒性作用:(1)激活α7 nAChR能改善APP/PS1双转基因小鼠学习记忆能力,而抑制α7 nAChR可加重该动物模型学习记忆障碍;(2)激活α7 nAChR能够活化Nrf/HO-1抗氧化应激通路和降低氧化应激水平;(3)α7 nAChR可调节APP代谢相关酶,促进αAPP生成,抑制Aβ生成及增强SYN、SNAP-25蛋白表达,改善突触可塑性。
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