还脑益聪方干预阿尔茨海默病“Aβ－tau蛋白神经毒性交互作用”的机制研究

The senile plague formed by Aβ (amyloid β-protein，Aβ) deposition and neurofibrillary tangles due to hyperphosphorylation of tau are two key pathological features of Alzheimer's disease. Recent studies indicate that the interaction between Aβ and tau promote the neurotoxicity, by facilitating the formation of the Fyn/NMDAR/PSD95 complex, thus attributing to the neural toxicity and synaptic impairments. Our previous research has shown that Huannao yicong decoction (HNYCD) could reduce the Aβ deposition and tau phosphorylation. Hence, we put forward the hypothesis that HNYCD regulates the synaptic plasticity by destabilizing the Fyn/NMDAR/PSD95 complex, so as to retarding the neurotoxic interaction of Aβ and tau. To specify the underlie mechanisms, Morris water maze experiment, electrophysiological methods, Western blot, co-immunoprecipitation will be used, to evaluate the learning and memory ability, hippocampal synaptic plasticity, Aβ burdens, phosphorylation of tau and content of Fyn/NMDAR/PSD95 in APP/PS1/tau rats and its neuronal cells, aiming at illustrating the mechanism of Huannao Yicong decoction in alleviating the neurotoxic interaction of Aβ and tau in Alzheimer's disease.

Aβ沉积形成的老年斑和tau蛋白过度磷酸化造成的神经纤维缠结是阿尔茨海默病的重要病理特征。最新研究表明，Aβ与tau蛋白具有神经毒性交互作用，通过促进 Fyn/NMDAR/PSD95复合物的形成，引起神经细胞毒性和突触损伤。我们前期研究表明还脑益聪方能够显著减轻Aβ的沉积和tau蛋白磷酸化水平，在此基础上提出“还脑益聪方通过干预Fyn/NMDAR/PSD95复合物的稳定性，调控Aβ与tau蛋白的神经毒性交互作用，从而改善神经细胞的突触可塑性”的假说。为验证这一假说，本研究以APP/PS1/tau大鼠及其原代神经元细胞为干预对象，采用水迷宫、电生理、免疫荧光、Western blot、免疫共沉淀等技术，观察大鼠学习记忆、海马突触可塑性、磷酸化tau蛋白以及Fyn/NMDAR/PSD95复合物，旨在阐释还脑益聪方干预“Aβ-tau蛋白的神经毒性交互作用”的机制。

Aβ沉积形成的老年斑和tau蛋白过度磷酸化造成的神经纤维缠结是阿尔茨海默病的重要病理特征。最新研究表明，Aβ与tau蛋白具有神经毒性交互作用，通过促进 Fyn/NMDAR/PSD95复合物的形成，引起神经细胞毒性和突触损伤。本研究以APP/PS1/tau小鼠及过表达Aβ与tau的SH-SY5Y细胞为评价载体，以“Aβ-tau 蛋白神经毒性交互作用”为切入点，观察还脑益聪方（Huannao Yicong Decoction，HYD）对小鼠学习记忆、海马突触可塑性、磷酸化tau蛋白以及Fyn/NMDAR/PSD95复合物的影响。体内实验，选用6月龄APP/PS1/tau小鼠作为模型，随机分为模型组、美金刚组、HYD低剂量组和高剂量组，选取同背景的C57BL/6J小鼠作为空白对照组，每组28只，干预6个月后应用电生理实验记录兴奋性突触后电位，采用 Morris水迷宫、免疫组化、银染、ELISA、Western blot等方法，观察HYD干预后小鼠学习记忆能力，海马CA3区Aβ沉积和神经纤维缠结，Aβ1-40及Aβ1-42的含量，tau蛋白及磷酸化位点、SYN、SYP、NR2B、PSD95及Fyn水平。体外实验，构建过表达Aβ与tau的SH-SY5Y细胞模型，应用免疫荧光、Western-blot、Real-time PCR、ELISA等方法，观察细胞中tau蛋白轴-树突分布与表达；tau蛋白及磷酸化位点、NR2B、Fyn、PSD95，以及磷酸化的Fyn、PSD95、NR2B水平；激酶GSK-3β和CDK-5的mRNA表达水平；Aβ1-42的含量。研究结果显示，HYD可以改善小鼠的空间学习记忆功能；增强LTP，升高SYN1和SYP水平；减少Aβ沉积，抑制激酶GSK-3β、CDK-5的活性，增强激酶PP2A的活性，抑制tau蛋白过度磷酸化和NFTs形成，进而抑制Aβ与tau蛋白之间的神经毒性交互作用；减少NMDARs的过度表达，增加GluR1、PSD95水平，降低磷酸化的Fyn、NR2B和PSD95水平。综上，HYD可以通过干预Aβ与tau蛋白的神经毒性交互作用，抑制谷氨酸兴奋性毒性，改善APP/PS1/tau小鼠的认知和突触功能。