中药复方通过PS/γ分泌酶-Neurexin1通路调控阿尔茨海默病突触可塑性的实验研究

Abnormal synaptic plasticity plays an important role in the pathological courses of Alzheimer’s disease(AD).Nowdays,studies have found that abnormal synaptic plasticity arise earlier than plaques,neurofibrillary tangles and neuronal loss ,which had generally received attention. Building on that earlier research of our group,we have discovered that the Chinese herbal medicine based on the theory “viscera-stasis toxin” had good effect in anti dementia,anti Aβ toxicities of of APP/PS1 double transgenic mice with AD,inhibit the activity of gamma-secretase. According to the preliminary experiment results,we pointed out the hypothesis that “the effect of anti dementia of the Chinese herbal medicine based on the theory “viscera-stasis toxin”was related to regulate the abnormal synaptic plasticity”. To test this hypothesis,this study use molecular biological technology, take PScDKO mice model with AD as appraisal carrier,PS/γsecretase as main target sites,start with Neurexin1 and interacting protein to explore the molecular mechanism of anti dementia, regulate the abnormal synaptic plasticity of the Chinese herbal compound, to further offer a target for new drugs and provid a reference for future development.

异常的突触可塑性在阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）的病理进程中发挥重要作用。目前有研究发现突触可塑性的异常早于 Aβ的聚集、神经纤维的缠结和神经元缺失这些病理过程，在AD中的价值已引起关注。本课题组经过前期研究的积累，发现基于“虚损-浊毒”中药复方有良好的抗AD、减轻APP/PS1双转基因小鼠Aβ毒性损害、抑制γ分泌酶活性及调节相关组分的作用，据此进一步提出“基于‘虚损-浊毒’中药复方抗痴呆作用与调节异常的突触可塑性有关”的假说，为验证该假说，本研究采用PScDKO小鼠AD模型及相应的原代神经细胞模型为评价载体，以PS/γ分泌酶为切入点，Neurexin1及相互作用蛋白为主要靶点，采用神经分子生物学研究技术和手段，探索中药复方抗AD、调节突触可塑性的分子机制，为抗AD药物研究寻找新作用靶点，也为中医药研究AD提供参考和借鉴。

早老素蛋白（presenilin，PS）在突触传递过程中调节神经递质的释放，在神经元活动中发挥重要作用。目前，PS/γ分泌酶-Neurexin1通路已成为研究AD（Alzheimer's disease，AD）突触可塑性的热点。本研究以PS双基因敲除小鼠（Presenilin conditional double knockout mice，PScDKO）及其神经元细胞为评价载体，以PS/γ分泌酶为切入点，Neurexin1及其相互作用蛋白为主要靶点，探索还脑益聪方提取物（Huannao Yicong Decoction extracts，HYDE）调节突触可塑性的分子机制。体内实验，选用3月龄PScDKO小鼠作为AD模型，随机分为模型Ⅰ组、模型Ⅱ组、西药组、HYDE低、中、高剂量组，以相同月龄的C57BL/6J小鼠作为正常对照组，连续灌胃2.5和3个月进行相关指标检测。体外实验，以小鼠神经元细胞作为AD模型，随机分为模型组、HYDE含药血清低、中、高剂量组和DAPT组，选择3、6天两个时间点进行相关指标检测。结果显示，HYDE可显著延长PScDKO小鼠长时程增强时间，增加海马齿状回区突触数量，增加突触后致密带厚度，改善认知功能和组织形态学变化，保护神经元，不同程度降低海马及神经元细胞APP、Aβ1-40及Aβ1-42含量，增加海马Cbln1、NLG1、GRID2、NXPH1蛋白表达，降低AchE、Cstn3蛋白表达，并调控部分通路相关蛋白的基因表达。以上研究结果表明HYDE可以改善PScDKO小鼠的认知能力和病理改变，改善突触可塑性，降低APP、Aβ1-40及Aβ1-42含量，具有防治AD的作用。其机制可能与促进突触前α-Neurexin1和突触后NLG1、AchE之间的结合，减少APP的裂解和Aβ的生成有关。