摘要:通過體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究了薯蕷皂苷元衍生物ML5 的神經(jīng)保護(hù)作用,并對其機(jī)制進(jìn)行了探討。結(jié)果表明,ML5 可改善β 淀粉樣蛋白(Aβ)所致的小鼠學(xué)習(xí)和認(rèn)知障礙,保護(hù)海馬區(qū)神經(jīng)元;ML5 具有減輕過氧化氫( H2O2)誘導(dǎo)的人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞( SH-SY5Y)損傷的功效,且提高三磷酸腺苷(ATP)和線粒體膜電位的水平;免疫印跡和免疫熒光結(jié)果顯示,ML5 可激活核因子紅細(xì)胞系2 相關(guān)因子2( NRF2) 信號通路, 增加NRF2、血紅素加氧酶-1( HO-1) 及NAD(P)H 醌脫氫酶( NQO-1)的表達(dá)水平。ML5 可能是一種治療阿爾茨海默癥( AD)的有效藥物,通過靶向NRF2 通路,進(jìn)而發(fā)揮抗氧化和神經(jīng)保護(hù)作用。
關(guān)鍵詞:阿爾茨海默癥;薯蕷皂苷元;ML5;NRF2;神經(jīng)保護(hù)
中圖分類號:R965 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
1906 年,阿爾茨海默癥(AD)首次被描述為一種神經(jīng)退行性疾病,表現(xiàn)為進(jìn)行性認(rèn)知和行為障礙,是最為普遍的癡呆形式[1-3]。AD 作為一種多因素神經(jīng)退行性疾病,其病理特征表現(xiàn)為β 淀粉樣蛋白(Aβ)在細(xì)胞外聚集形成淀粉樣斑塊,而細(xì)胞內(nèi)則形成神經(jīng)纖維纏結(jié)(NETs),該纏結(jié)由過度磷酸化的Tau 蛋白聚集而成[4]。近年來,氧化應(yīng)激-線粒體級聯(lián)反應(yīng)在AD 的發(fā)病機(jī)制中得到廣泛關(guān)注[5-6]?;钚匝醯纳珊颓宄Ш?,導(dǎo)致線粒體的結(jié)構(gòu)和功能出現(xiàn)異常,從而引發(fā)氧化應(yīng)激[7]。研究表明,氧化應(yīng)激不僅是AD 的早期事件,也是NETs 形成的主要因素[8]。因此,針對線粒體的抗氧化劑可能是一種有效的AD 治療方法。
核因子紅細(xì)胞系2 相關(guān)因子2(NRF2)是細(xì)胞保護(hù)系統(tǒng)的主要調(diào)節(jié)因子,參與調(diào)控血紅素加氧酶-1(HO-1)和NAD(P)H 醌脫氫酶(NQO-1)等II 期解毒酶和抗氧化劑的表達(dá)[9-10]。重要的是,越來越多的研究表明NRF2 及其靶基因在AD 等神經(jīng)退行性疾病中與線粒體功能、氧化應(yīng)激、突觸形態(tài)和功能及Aβ 沉積等有關(guān)[11-14]。
薯蕷皂苷元是一種天然甾體皂苷,主要存在于山藥等天然植物中[15]。近年來隨著人們對其藥理活性認(rèn)識的不斷深入,在醫(yī)藥領(lǐng)域取得了顯著療效[16]。共價(jià)修飾治療藥物可以提高治療效果,迄今為止,已經(jīng)設(shè)計(jì)和合成了多種薯蕷皂苷元衍生物,大多數(shù)都表現(xiàn)出較母體更強(qiáng)的藥理活性。ML5 是基于薯蕷皂苷設(shè)計(jì)合成的多靶點(diǎn)化合物,已有研究證實(shí)ML5 在體外具有較強(qiáng)的抗氧化能力和雙側(cè)頸總動脈結(jié)扎(BCCAO)大鼠的神經(jīng)保護(hù)活性[17]。本文將進(jìn)一步研究ML5 對Aβ1-42 注射小鼠的治療作用及可能的作用機(jī)制。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞(SH-SY5Y),購自中國科學(xué)院上海細(xì)胞庫;DMEM/F12 培養(yǎng)基,購自美國Hyclone公司; 胎牛血清購自美國Gibco 公司。噻唑藍(lán)(MTT)、三磷酸腺苷(ATP)、JC-1 和尼氏染色試劑盒由上海Beyotime 公司提供;Aβ1-42 購自中國強(qiáng)耀生物公司;二甲基亞砜( DMSO)購自美國Sigma Aldrich公司;抗體NRF2、HO-1、PSD95、SYN 及二抗購自美國Proteintech 公司,抗體NQO-1 購自武漢賽維爾公司; ECL 試劑盒購自上海翌圣公司; 多奈哌齊(Donepezil)購自上海麥克林有限公司;ML5 由華東理工大學(xué)藥學(xué)院馬磊課題組提供, 其結(jié)構(gòu)如圖1所示。