针灸改善初级纤毛Shh信号异常诱导的APP/PS1小鼠海马DG区神经元新生障碍的机制研究

Promoting the regeneration of endogenous neurons is a new strategy and a new way to prevent and treat Alzheimer's disease. Primary cilia "small body strong power", is a tiny organelle that protrudes from the cell membrane. Primary ciliary Shh signal transduction is a new hot spot of AD pathology, which can can induce and aggravate neuronal dysplasia. Based on the previous research work, APP / PS1 mice were used as the target, and the hippocampal dentate gyrus of the neuron shunt as the focal point. The related molecular biology technique was used. For the first time, the primary cilia-mediated Shh signaling pathway as a starting point, to investigate the relationship between the morphological changes of neuronal primary cilia and the damage of AD neurons; to discuss the mechanism of coordination with Shh signaling protein on the regeneration of AD neurons. It provides a new clue and experimental basis for the further investigation of the effect of acupuncture and moxibustion intervention on the target, multi-link, long-term promotion of nerve regeneration, protection of neuronal function and prevention and treatment of AD.

促进内源性神经元再生是防治阿尔茨海默病的新策略、新途径。初级纤毛“体小而强大”是突出于细胞膜的极小细胞器。初级纤毛Shh信号转导异常能诱导与加重神经元再生障碍是AD病理机制新热点。本课题拟在前期研究基础上，初步以SAMP8小鼠为研究载体，以神经分化池海马齿状回为研究重点部位，采用相关分子生物学技术，首次以初级纤毛介导Shh信号通路为切入点，探讨神经元初级纤毛的形态功能变化与AD神经元损伤的关系；从初级纤毛相关受体与Shh信号蛋白间相互作用，探讨初级纤毛Shh信号转导在AD神经元再生障碍过程中的调控机制；进而深入揭示针灸深靶点、多节点、长时效地促进神经再生，保护神经元功能以防治AD的效应机制，为针灸防治AD的效应机制提供新的线索与实验依据。

神经元新生障碍是阿尔茨海默病发病机制的一部分，纤毛长度变化是纤毛结构异常的主要标志，正常老化和AD病理状态下初级纤毛的长度与功能可能存在差异。Shh信号能促进NPCs增殖，改善神经元新生障碍，而Shh信号的传递依赖于初级纤毛。因此，以初级纤毛作为精细靶点研究神经元新生是当下热点。本研究以SAMP8小鼠为实验对象，采用相关分子生物学技术，观察AD小鼠海马神经元新生障碍的特点，同时研究了针灸改善AD小鼠海马齿状回神经元初级纤毛及其Shh信号转导异常以促进神经元新生的作用机制。研究结果显示：1）针灸组小鼠海马内NeuN、DCX、Nestin阳性表达以及PCNA/Nestin、PCNA/NeuN、PCNA/DCX阳性细胞表达较正常组降低，但较模型组均升高。提示针灸可上调新生神经元数量，改善老化与AD病理发生发展中的神经元新生障碍。2）针灸组小鼠海马区Aβ1-42阳性表达较正常组升高，但较模型组均降低；针灸组小鼠海马区Tau蛋白水平较正常组升高，但较模型组均降低。提示针灸法可明显下调SAMP8小鼠海马组织中Tau、Aβ1-42表达，进而改善Aβ沉积及Tau蛋白过度聚集的AD病理现象，延缓其病理进程。3）针灸组小鼠海马内Shh、Smo、Gli1蛋白表达及转录水平较正常组降低但较模型组均升高，Ptched1蛋白表达及转录水平较正常组升高但较模型组仍有所降低。提示在AD模型SAMP8小鼠中存在Shh信号缺失，Shh、Smo及其下游转录因子Gli1水平下降，Ptch1作为通路抑制蛋白水平升高，初级纤毛介导的Shh信号通路处于被抑制状态，针灸治疗有助于激活SAMP8小鼠海马齿状回Shh信号通路，可能进一步促进海马齿状回神经元新生，改善阿尔茨海默病病理变化及症状。4）针灸组小鼠海马齿状回gamma tubulin和acetylated tubulin阳性表达较正常组降低，但较模型组均升高。提示针灸可能良性调控初级纤毛长度变化，激活其介导的Shh信号通路，进而促进海马齿状回神经元新生，影响AD病理形成与发展。研究充分证实了针灸具有早期性、功能性、良性双向调控的特点，能改善AD发生发展病过程中的神经元新生障碍，是针灸防治AD效应研究的新靶点，为针灸防治AD提供了重要的实验依据。