淫羊藿苷预防AD的线粒体途径的作用机制研究

With the life expectancy of human beings, the prevalence of Alzheimer's disease in Elders in China increased year by year. Neuron viability and defense against neurodegenerative disease can be achieved by targeting mitochondrial function to reduce oxidative stress, or promote energetic metabolism and calcium ion homeostasis. Mitochondrial dysfunction in AD patients has become a hot topic. Estrogen was proved to be beneficial to patients with AD by epidemiological and experimental research, and the latest studies have shown that mitochondria act as therapeutic targets of estrogen action in the central nervous system. Estrogen can directly affect mitochondrial function, but the exact mechanism is not clear. This study used SAMP8 mice as a novel aging model which exhibits many features that are known to occur early in the pathogenesis of AD, preventive administrated of icariin (ICA) which has proved to have estrogen-like biological activity, using the estrogen receptor antagonist and mitochondrial inhibitor drugs, to observe the prevention activities of ICA on the pathogenesis of AD through the mitochondrial pathway. Mitochondrial multiple indexes were used to study the preventive effect of ICA on mitochondrial function, Real-time PCR assays were used to find the specific mitochondrial targets of ICA in mitochondrial specific injury models, the mitochondrial proteome study was used to explore the preventive effect of ICA through the mitochondrial pathway. Over all, the experiments were designed to initially explore the possibly underlying mechanisms and to lay a foundation of further study on the development of anti-AD drugs.

随着人口的老龄化，我国AD患病率逐年增高，AD中的氧应激损伤、能量代谢缺陷以及钙离子稳态失衡等都与线粒体密不可分，AD 病人线粒体功能异常已经成为研究热点。雌激素具有明确改善学习记忆的作用，最新研究证明线粒体是雌激素作用的主要靶标，雌激素能直接影响线粒体功能，但确切的作用机制目前尚不清楚。本研究拟以SAMP8小鼠为模型，选择已确证具有雌激素样生物活性的淫羊藿苷(ICA)预防给药，以雌激素受体拮抗剂和线粒体抑制剂为工具药，通过整体和细胞两个层面，观察雌激素和线粒体之间的交互作用。通过线粒体多种检测指标研究ICA预防给药对线粒体功能的影响，通过Real-time PCR研究线粒体特异性损伤模型下ICA雌激素样作用的作用靶点，通过线粒体蛋白质组实验研究ICA雌激素样作用的线粒体途径，从而探讨ICA预防AD学习记忆障碍中的线粒体作用机制。为抗AD药物的开发和利用奠定基础。

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是中枢神经系统的一种退行性病变，其临床主要表现为记忆力的下降及其认知功能的减退。线粒体氧化应激和线粒体功能异常与AD的病理过程密切相关，AD 病人线粒体功能异常已经成为研究热点。雌激素具有神经保护作用，研究提示雌激素的神经保护作用与线粒体有着密切联系，雌激素能直接影响线粒体功能。中药淫羊藿具有改善认知的功能，近年来发现它具有较强的雌激素活性。因此我们选取具有雌激素样作用的淫羊藿苷(icariin，ICA)及ICA的代谢产物淫羊藿素(icaritin，ICT)，首先探讨了淫羊藿苷代谢产物淫羊藿素对离体脑线粒体功能和神经退行性疾病细胞模型线粒体的影响，在此基础上，以具有雌激素样作用的淫羊藿苷为研究对象，以即将出现学习记忆障碍的6月龄SAMP8小鼠作为AD模型，从快速老化小鼠SAMP8和雌激素缺乏OVX SAMP8多方面对淫羊藿苷预防给药改善AD学习记忆的作用进行了研究。同时，应用雌激素受体拮抗剂ICI182780研究淫羊藿苷雌激素样作用被抑制前后，其预防给药对SAMP8小鼠学习记忆能力及脑线粒体的改变情况。研究结果发现ICT与离体脑线粒体体外孵育后，影响线粒体的结构和功能。ICT对线粒体的呼吸功能和ATP含量作用不显著，高浓度ICT能够显著破坏线粒体结构。ICA 具有雌激素样作用，ICA 预防给药可明显改善快速老化小鼠SAMP8 学习记忆能力、线粒体功能及脑线粒体氧化应激的水平，其改善学习记忆能力及线粒体功能的作用机制可能与其植物雌激素样作用有关，但其对脑线粒体发挥抗氧化应激的作用可能与雌激素受体无关。同时，ICA 预防给药可改善OVX SAMP8小鼠的内源性雌激素不足，具有雌激素样作用，可明显改善OVX SAMP8小鼠学习记忆能力、线粒体功能及脑线粒体内氧化应激的水平。论文的研究不仅进一步阐明了淫羊藿苷预防阿尔茨海默病线粒体损伤的保护作用，也初步确认了淫羊藿苷发挥神经保护作用的线粒体途径。论文的研究结果在抗AD新药方面具有重要的理论意义和潜在的应用价值，有创新性。