糖原合酶激酶-3在葡萄籽多酚改善AD转基因鼠神经发生中的作用和机制

Oxidative stress is a key factor in the pathogenesis of Alzheimer's disease (AD), and antioxidant treatment of traditional has many shortcomings. Grape seed polyphenolic extract (GSPE) -a natural polyphenolic extract derived from grape seed is the most powerful antioxidants. Studise show that GSPE arrests memory deficits in Alzheimer's animal model, but the mechanism is not certain. Our recently study show that GSPE can improve memory deficits, promote neurogenesis and decrease the activity of glycogen synthase kinase-3 (GSK-3) in Tg2576. Previous studies demonstrated that activation of GSK-3 can cause memory deficits in Alzheimer's disease. So we presumed that GSPE improves memory deficits and promotes neurogenesis in transgenic miec of Alzheimer's Disease via down regulation activity of GSK-3. In this study, we will use behavioral and electrophysiological method combined with stereoscopy quantitative analysis the quantity of newborn neurons in mice brain, to observe the GSPE effect of learning and memory function and level of neurogenesis in AD transgenic mice. And through up-regulation the activity of GSK-3 in transgenic mice, to elucidate the effect and mechanism of GSK-3 in GSPE regulate neurogenesis in AD transgenic mice. The project was the first to propose the effect and mechanism of adult neurogenesis in GSPE improve the learning of memory function, to provide the theoretical basis for GSPE prevention and control AD.

氧化应激被认为是阿尔茨海默病(AD)发病过程中的关键因素，传统的治疗存在不可避免的副作用使患者很难长期坚持用药。葡萄籽多酚（GSPE）是从葡萄籽中提取出的一种具有很强抗氧化性的天然多酚，安全有效，前期报道GSPE可以减轻AD转基因鼠行为学障碍，但其机制不明。我们最近的研究发现，GSPE在减轻Tg2576小鼠行为学障碍的同时改善神经发生，降低糖原合酶激酶-3（GSK-3）的活性。已知GSK-3在AD样学习记忆障碍中起着重要作用。由此我们推测：GSPE可以通过降低GSK-3的活性从而改善AD转基因鼠学习记忆障碍及神经发生。本项目首先观察GSPE对AD转基因鼠学习记忆功能及神经发生水平的影响；再通过上调AD转基因鼠中GSK-3的活性研究GSK-3在GSPE调节神经发生中的作用和机制。本项目首次提出成年神经发生在GSPE改善学习记忆功能中的作用及机制，为GSPE防治AD提供理论依据。

氧化应激被认为是阿尔茨海默病（AD）发病过程中的关键因素，传统的抗氧化治疗存在许多弊病。葡萄籽多酚（GSPE）是从葡萄籽中提取出的一种天然多酚，具有很强抗氧化性，据报道它可以减轻AD转基因鼠行为学障碍，其作用机制不明。本项目采用行为学检测结合体视学定量分析小鼠脑内新生神经元的数量，观察GSPE对AD转基因鼠学习记忆功能及神经发生水平的影响；并通过上调AD转基因鼠中GSK-3的活性深入研究GSK-3在GSPE调节小鼠神经发生中的作用及机制。其结果为：①分别用低，中，高三种不同浓度的GSPE处理8月龄Tg2576小鼠4个月，发现低浓度组不能明显改善小鼠的学习记忆，而中高浓度组均明显改善小鼠的学习记忆，而中高浓度组之间没有明显的统计学差异；因此选取中浓度为最佳作用浓度；②最佳浓度的GSPE增加Tg2576小鼠脑内神经发生水平的同时，降低A含量，减轻tau蛋白磷酸化水平；③给予最佳浓度的GSPE处理Tg2576小鼠4个月，其脑内海马区神经发生（DCX和NeuroD）明显增强；④进一步探讨GSK-3在其中的作用，检测海马pS9-GSK-3（GSK-3的磷酸化水平，其升高代表GSK-3活性下降）及t- GSK-3水平，pS9-GSK-3及pS9/t-GSK-3比值明显提高；表明GSK-3活性明显降低；⑤为阐明其机制，进一步检测小鼠脑内学习记忆相关蛋白（Arc, c-Fos）和环磷腺苷效应元件结合蛋白及其磷酸化形式（CREB，pCREB），一种调节基因转录的蛋白质，Arc，c-Fos，pCREB，pCREB/CREB比值，突触蛋白（PSD95，synapsinI）明显增强；⑥给予Tg2576小鼠海马定位注射含激活型GSK-3质粒（s9a-GSK-3）的腺病毒一次后即给予GSPE四个月。检测小鼠脑内GSK-3活性明显升高。同时海马区神经发生（DCX和NeuroD）明显减弱；Arc，c-Fos，pCREB，pCREB/CREB， PSD95，synapsinI比值均明显下降。获得关键数据：①确定GSPE对Tg2576小鼠的最佳作用浓度；②明确GSPE对转基因鼠脑内神经发生病变的保护作用；③探讨GSK-3在GSPE调节转基因鼠脑内神经发生中的作用；④初步阐明GSK-3—C-fos—突触信号途径在GSPE调节AD转基因鼠神经发生中的机制；本项目首次提出成年神经发生在GSPE