[01444900]PNS对AD大脑β-AP沉淀及记忆功能相关信号传导通路影响的研究

该项目为国家自然科学基金资助项目。三七总皂苷对老年性痴呆有治疗作用，但其作用机制仍不清楚，尤其对脑内β-AP沉淀及记忆功能相关信号传导有无影响仍不清楚，因此该成果主要弄清三七总皂苷对快速老化痴呆模型小鼠SAMP8脑内β-AP沉淀及记忆功能相关信号传导通路的影响。三七总皂苷（Panax Notoginseng Saponins，PNS）是中药三七的主要有效活性成分。课题组前期研究表明，PNS能干预APP基因转录而抑制APP蛋白的表达，并通过调节α,β,γ-Secretase活性最终减少Aβ的形成，而产生显著的学习记忆保护作用。该课题继续深入探讨PNS调节α,β,γ-Secretase活性的具体信号通路机制，同时阐明PNS对抗Aβ神经毒性获得行为学改善作用的记忆功能相关信号转导通路机制。该项目以快速老化痴呆模型小鼠SAMP8为研究对象，灌胃给药后，通过采用直接荧光法、免疫组化、western blot和定量PCR等方法检测PNS对SAMP8大脑信号传导通路中的PKA/CREB、ERK/CREB、CaM/CaMKⅡ/CREB、PKC、c-Jun蛋白及酶的含量和活性的影响，明确其在在信号传导通路中的作用部位及靶位点，进一步阐明PNS治疗老年性痴呆作用的分子机制，为开发三七总皂苷防治老年性痴呆提供更多科学依椐。研究结果表明，PNS能显著降低SAMP8小鼠大脑Aβ1-42水平，减轻海马神经病理损伤，增加海马神经元胞体数量，有效改善SAMP8小鼠所呈现的空间学习记忆障碍。PNS能显著提高SAMP8小鼠大脑cPKC-βI/ⅡmRNA、cPKC-βⅡ蛋白以及PKC酶活性水平，同时增强ADAM10 mRNA、ADAM10蛋白表达以及α-Secretase的活性，抑制BACE1 mRNA、BACE1蛋白表达以及β-Secretase活性。PNS还显著降低JNK1mRNA、p-JNK1蛋白表达及JNK1酶活性，抑制Aph-1 mRNA、Aph-1蛋白表达以及γ-Secretase活性。PNS能显著提高SAMP8小鼠大脑PKA、ERK1/2 MAPK、CaMKⅡ各蛋白激酶的活性，增加PKARIα、p-ERK2、CaMKⅡαmRNA转录和蛋白表达水平，且同时提高脑内p-CREB、BDNF因子mRNA转录和蛋白表达水平。通过上述研究，可知PNS可增强大脑PKC信号通路，活化α-Secretase，抑制β-Secretase，阻抑JNK信号通路，抑制γ-Secretase，最终减少Aβ蛋白生成；同时PNS可增强PKA、ERK、CaMKⅡ信号转导通路，提高脑内p-CREB、BDNF因子表达，对抗Aβ蛋白对大脑海马神经的损伤作用，最终改善SAMP8小鼠的空间学习记忆障碍。PNS具有应用于AD等神经退行性疾病的早期防治潜力，中药三七于该类疾病具有较好的应用前景。该项目采用分子生物学等先进技术和方法研究，技术成熟、可靠。该研究为应用基础研究，主要阐明三七总皂苷对老年性痴呆的作用机制，为其临床应用提供科学依据。