姜黄素对阿尔茨海默病APPswe/PS1dE9双转基因小鼠神经保护作用的分子机制研究

阿尔茨海默病（AD）是常见的神经变性病，传统医学认为AD病因病机在于"肾虚，痰浊，血瘀"。姜黄素是具有活血化瘀和行气止痛作用的中药单体，文献报道和课题组前期工作表明其具有明确的神经保护作用，但机理不清。Aβ级联反应是公认的AD发病假说，Aβ1-42及Aβ寡聚体的神经毒性作用是核心环节。课题组前期研究表明AD模型存在胰岛素信号转导障碍、Aβ代谢障碍，并发现Aβ与胰岛素相关蛋白共表达，脑内胰岛素信号转导障碍可能是导致Aβ级联反应的重要原因之一。本课题拟采用公认研究Aβ级联假说的APPswe/PS1dE9双转基因小鼠，给予姜黄素治疗，从Aβ1-42和ADDLs的半定量以及胰岛素信号转导相关蛋白的蛋白质、mRNA、DNA水平和microPET影像学进行研究，以确定胰岛素信号转导通路与Aβ级联反应相联系的分子基础，并动态观察姜黄素对AD发病过程中的分子学影响，阐明姜黄素对AD神经保护作用的分子机制。

1.进展顺利，完成任务书预期。(1)采用APP/PS1双转基因小鼠，于3月龄给予姜黄素灌胃，1次/d，分别连续灌胃3和6个月。(2) 行为学测试。(3)尿AD7c-NTP检测。(4)micro-PET脑葡萄糖代谢检测。(5)海马超微结构观察。(6)免疫组化、Western blot检测InR、IRS1、p-IRS1、PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt、IDE、NEP、PS2、Aβ42、Aβ40、ADDLs、GLUT1、GLUT3、ChAT、AD7c-NTP等。(7)RT-PCR和DNA甲基化检测InR、IRS1、GLUT1和GLUT3。.2.代表成果:发表论文15篇（SCI收录1篇）；待发论文2篇（SCI收录1篇）；培养博士生1人、硕士生4人。(1)AD很大程度地表现为脑特异性糖尿病，由于Aβ42寡聚体-ADDLs可以引起AD脑胰岛素受体功能异常，引起胰岛素抵抗。因此减少Aβ42产生、阻止ADDLs形成、改善胰岛素信号转导成为治疗AD的核心目标。姜黄素可以减少AD小鼠ADDLs产生，调节胰岛素信号转导与Aβ级联反应中诸多蛋白，改善学习记忆。(2)改善脑葡萄糖运输可作为潜在的AD干预策略，而与葡萄糖运输和摄取有关的蛋白则是干预的潜在靶标。姜黄素可通过影响GLUT1、GLUT3在海马的表达，增强葡萄糖通过血脑屏障的运输，促进脑神经元对葡萄糖的摄取和利用，从而改善脑葡萄糖代谢和认知。(3)AD能量代谢和转运的障碍可能是造成突触损伤的原因之一。姜黄素改善AD小鼠的空间学习记忆与其改善海马突触结构、提高突触数量，进而改善突触的可塑性有关。(4)尿液AD7C-NTP 可作为AD早期辅助诊断的生物标志物，亦可检测病程进展及药物疗效。姜黄素可以在AD早期减少AD7C-NTP产生，进而减少神经元损伤，晚期抑制神经元的萎缩，减缓AD病程的进展。但随AD进展，大脑皮质弥散性萎缩，神经元的数目减少，AD7C-NTP产生是否会提高或减低有待进一步观察。(5)AD的脑神经化学改变是持续恶化的过程，分三个阶段：①上游为体内外和脑内局部因素促使Αβ42增加的致病因子积聚期；②中游或临床前期是以Αβ42增加并形成ADDLs为中心；③下游为ADDLs影响突触可塑性、引起突触传递障碍导致认知功能减退，或称发病期。因此，防治AD应选择针对各个阶段的多靶位治疗方法，以达到“标本”兼治。