基于tau蛋白磷酸化观察葛根素对老年痴呆模型大鼠脑内神经发生的影响及作用机制

阿尔兹海默病（老年性痴呆，AD）是一种最常见的神经退行性疾病，神经元进行性丢失和过度磷酸化tau蛋白聚集形成的神经原纤维缠结为其主要的病理特征。AD发病率随年龄的增长而增加，目前尚无有效的防治药物。研究表明，葛根素可改善AD患者的症状，并可促进AD模型动物的学习记忆能力增强，但其机制不甚明了。最新研究显示，神经发生在成年动物脑内海马齿状回与室管膜下区仍然存在，其水平随年龄的增长而减少，并与海马的认知功能存在密切联系。此外，申请者在前期研究中发现，磷酸化tau蛋白与新生神经元存在明显共定位的关系，并在海马的神经发生中发挥着重要作用。本研究旨在观察葛根素对两种AD模型动物学习记忆功能和神经发生水平的影响，并探讨tau蛋白磷酸化在葛根素调节神经发生中的作用及机制。本项目首次探讨成年神经发生在葛根素改善学习记忆功能中的作用及机制，为葛根素用于AD的临床治疗提供实验理论依据。

阿尔茨海默病（老年性痴呆，AD）是一种最常见的神经退行性疾病，神经元进行性丢失和过度磷酸化tau蛋白聚集形成的神经原纤维缠结为其主要的病理特征。由于AD病因不十分明确，目前尚无特效防治药物。本研究通过D-半乳糖连续腹腔注射或选取自然衰老大鼠复制AD样动物模型，采用Morris水迷宫对AD模型大鼠的学习记忆功能进行检测，结果显示，葛根素可明显改善AD模型大鼠的学习记忆功能。采用western和免疫组化技术对AD模型大鼠脑内tau蛋白磷酸化水平的分析结果表明，葛根素可明显降低AD模型大鼠海马内升高的tau蛋白磷酸化水平，其效果在低剂量时最为明显，长时程药物处理后其效果仍十分显著；此外葛根素也可在一定程度上降低AD模型大鼠嗅球内的tau蛋白磷酸化水平，但其效果不如海马内显著。对AD模型大鼠脑内神经发生的检测结果显示，葛根素可有效缓解D-半乳糖引起的青年大鼠海马、室管膜下区以及嗅球等脑区内的神经发生水平的升高，也可在一定程度上降低老年大鼠脑内的神经发生水平。相关性分析结果显示，在青年大鼠及老年大鼠海马内，tau蛋白磷酸化水平与神经发生之间存在着密切联系。为明确葛根素预防与治疗对大鼠海马内神经发生水平的影响，分别将葛根素预处理后造模与D-半乳糖造模后再给予葛根素治疗的结果进行比较，结果发现葛根素治疗可更加有效地降低D-半乳糖所致的神经发生水平的升高。为进一步探讨葛根素影响大鼠脑内神经发生水平的可能作用机制，我们采用Real-time QRT-PCR和western技术分别对AD模型大鼠海马内FGF-2的mRNA水平和GSK-3β的非活性形式的表达水平进行了检测。结果发现，葛根素可降低AD模型大鼠海马内FGF-2的转录水平，并可增加GSK-3β的非活性形式的表达水平。初步认为，FGF-2—GSK-3β—tau信号途径在葛根素调节模型大鼠神经发生水平中可能发挥着重要作用，我们的结果为tau蛋白磷酸化参与葛根素调节神经退行性疾病（如AD）病人脑内的神经发生提供了实验依据，但其具体作用机制还有待进一步的研究与证实。