阿尔茨海默病(AD)严重危害人类健康,发病机制极为复杂。本课题在前期自然科学基金支持下,揭示了该病与神经血管单元(NVU)的功能改变密切相关,证明了晚期糖基化终末产物受体(RAGE)广泛参与该病Aβ介导的NVU损伤机制。近期又发现中药野拔子有效活性成分能够提高AD动物的学习记忆能力,并具有低毒特异的RAGE表达抑制作用及NVU保护作用,但其保护NVU的作用机制尚不明确。本课题以RAGE作为NVU调控靶点进行确证研究,以NVU功能调节作为局部整体单位,拟探讨野拔子防治AD的作用机制。通过建立RAGE高内涵筛选模型,进行其RAGE表达抑制剂再评价;通过建立RAGE高表达AD细胞模型及NVU模型,探讨其发挥神经保护及NVU保护作用的信号通路;通过建立AD动物模型,阐明其基于RAGE改善NVU结构功能的分子机制。为研究RAGE病理信号作用提供有效方法,为开发防治AD新药提供新的理论依据和技术手段。
Alzheimer's disease;Elsholtz rugulosa Hemsl.;the receptor for advanced glycation end products;the neurovascular unit;microvessel
阿尔茨海默病(AD)是严重危害人类健康的神经退行性疾病,发病机制复杂,缺乏有效防治药物。课题组在前期研究工作中,发现AD与神经血管单元(NVU)的功能改变密切相关,以及晚期糖基化终末产物受体(RAGE)广泛参与AD的NVU损伤机制,还发现中药野拔子有效活性成分具有低毒、特异的RAGE表达抑制作用及NVU保护作用。本课题以RAGE作为NVU调控靶点进行确证研究,拟探讨野拔子有效活性成分防治AD的作用机制。根据研究计划,主要完成了以下研究内容(1)在已有RAGE真核表达载体及高内涵筛选模型的基础上,进一步优化RAGE抑制剂高内涵筛选模型,并对野拔子有效活性成分进行再评价,通过初筛和复筛,确定了3个低毒、特异的目标化合物,其IC50分别为10.98 μM、7.12 μM、6.46 μM;(2)建立RAGE高表达的AD细胞模型,结合免疫细胞化学技术、实时荧光定量PCR、ELISA等技术,探索性地观察了RAGE在AD细胞中介导的病理信号通路,系统评价了野拔子有效活性成分的神经保护作用及作用机制,证明野拔子有效活性成分通过干扰RAGE及其信号通路发挥神经保护作用;(3)建立体外AD神经血管单元模型,结合高内涵成像技术、免疫细胞化学技术等技术,探讨了RAGE在AD细胞中介导的病理信号通路,评价了野拔子有效活性成分的药理作用及作用机制,证明其可通过提高TEER和BBB特征性酶含量而提高屏障功能;通过减少条件培养液粘附分子释放、提高神经营养因子含量而改善神经微环境,从而对NVU发挥保护作用;(4)采用APP/PS1双转基因AD小鼠模型,探讨了RAGE在AD中介导的NVU耦联的病理信号作用,评价了野拔子有效活性成分的作用机制,证明口服野拔子中有效提取物J20724、J20725可显著提高AD小鼠的学习记忆能力,J20724、J20725通过维持NVU主要结构的完整性,改善局部微循环灌流量,提高神经功能,调节细胞内信号转导而发挥脑保护作用。其主要作用靶点可能是RAGE。(5)发表国际研究性论文7篇,SCI收录6篇;参与国内学术会议2次,国际学术会议1次;协助培养博士研究生2名、硕士研究生1名。