调节腺苷受体平衡在芍药苷改善AD模型动物学习记忆功能衰退中的作用及机制研究

Adenosine receptors participate in maintaining CNS homeostasis, unbalance of adenosine receptors, especially the reduction of the inhibitory action mediated by adenosine A1 receptor and the enhance of the stimulation mediated by adenosine A2a receptor, play an important role in the development of Alzheimer's disease (AD), and modulating the unbalacne of adenosine receptor in the brain maybe a substaintial strategy for prevention and cure of AD. Paeoniflorin has well neuroprotective effect by activating adenosine A1 receptor; the preliminary studies show that the active fraction from the Traditional Chinese Medicine which riched with paeoniflorin could alleviate the cognitive dysfunction and synapse plasticity damage in several AD animal models, and could up-regulate the decreased adenosine A1 receptor expression in hippocampus; molecular mimicry study indicates that paeoniflorin could activate adnosine A1 receptor and inhibit adenosine A2a receptro at the same time. Based on the above results, to explore whether modulating the balacne of adenosine receptor is the possible mechanism of paeoniflorin on the learning and memory deterioration in AD animal, we'll investigate the effects of the balance between adenosine A1 and A2a receptor on the neuroprotective effect of paeoniflorin in the dementia animal and neuron in this study, and then the interaction of paeoniflorin and adenosine receptor will be investigated by using cumputer simulation and receptor-ligand binding test. The view of this study is novelty, making for elucidating the mechanism of paeoniflorin on AD and providing the new experiment data about the adenosine receptor as a new target on the AD treatment.

腺苷受体参与维持神经内环境稳态，腺苷受体的失衡，尤其是A1受体介导抑制作用的减弱和A2a受体介导兴奋作用的增强在阿尔茨海默病（AD）发病中发挥了重要作用，调节脑内腺苷受体失衡是重要的AD防治手段之一。芍药苷被认为主要通过激活A1受体发挥神经保护等作用；课题组前期发现富含芍药苷的中药活性部位对AD动物的认知功能障碍和突触可塑性损伤有良好的改善作用，并可上调海马A1受体的表达；芍药苷和A2a受体的作用尚未见报道，但动力学模拟发现芍药苷可能兼具激动A1受体和拮抗A2a受体的作用。为证明调节腺苷受体平衡在芍药苷改善AD动物学习记忆功能障碍中的作用及可能机理，本研究拟分别在整体动物和原代海马神经元上考察芍药苷的抗AD作用和A1、A2a受体及其介导信号通路在其中的作用，并通过动力学模拟和受体配体结合实验确证芍药苷和腺苷受体之间的相互作用。本研究以腺苷受体平衡为切入点，有望阐明芍药苷防治AD的作用机理。

本课题主要内容是在动物和细胞水平上考察芍药苷的抗阿尔茨海默病作用及作用机理，并明确调节腺苷受体是否是芍药苷发挥改善AD模型动物学习记忆功能障碍的作用机制，旨在为AD防治药物新靶标的发现和确认提供线索和依据。. 根据任务书的计划和实际工作安排，本项目的主要研究内容包括以下几方面：一是在细胞水平，考察药物对多种AD模型细胞损伤的影响，以初步探究药物的作用及可能机理；二是在细胞实验提示结果的基础，在整体动物水平，考察药物（芍药苷、芍药内酯苷、JD-30、芍药苷和芍药内酯苷不同比例配伍）对快速老化模型小鼠SAMP8和东莨菪碱致痴呆动物2种AD模型动物学习记忆功能衰退的影响，以确证药效；三是考察药物对AD模型动物神经元损伤、小胶质细胞激活及腺苷受体表达等的影响，初步探究药物改善学习记忆损伤的作用机制及腺苷受体在其中可能发挥的作用；四是通过受体配体结合实验和分子动力学等实验，初步探究药物作用腺苷受体的可能方式，为进一步开展分子学作用机理提供基础。. 经过课题组成员三年时间的努力，本课题获得了一些有意义的结果，基本完成了任务书计划。主要研究结果包括：芍药苷和芍药内酯苷以8:1的比例（剂量8+1 mg/kg）配伍可以改善SAMP8学习功能衰退，可以保护动物脑内的神经元损伤、减轻小胶质细胞的激活，并发现芍药苷可以通过不同的方式与腺苷A1受体和A2a受体结合。本课题研究结果证明芍药苷与芍药内酯苷的适当比例配伍具有良好的抗AD作用，有进一步研究开发的前景；通过调节腺苷受体保护神经元损伤和减轻小胶质细胞激活可能是其发挥抗AD作用的主要机理。本研究结果有助于阐明芍药苷以及富含芍药苷的中药方剂防治AD的作用机理，也有助于为腺苷受体作为AD防治靶点提供新的实验依据。