栀子藏红花色素部位GJ-4治疗阿尔茨海默症的药效学与作用机制研究

目的:阿尔茨海默症(Alzhimer’s disease,AD)是目前最常见的神经退行性疾病,主要以记忆进行性减退和认知功能障碍为特征。AD的发病机制复杂,主要有遗传、年龄、Aβ假说、Tau蛋白假说、神经炎症和氧化应激等。临床上用于治疗AD的药物较少,并且长期服用的副作用较大,因此迫切需要研发新的药物。GJ-4是从栀子中提取分离出的一种藏红花色素富集的活性部位,前期实验利用Aβ转基因老年痴呆果蝇模型对GJ-4的药效进行初步评价,发现GJ-4可显著改善Aβ转基因果蝇的学习记忆能力,提示其具有良好的研究开发前景。我们计划在多种AD模型上对GJ-4进行综合药效学评价,并对其作用机制进行初步的探讨。方法:采用Aβ25-35侧脑室注射模型、冈田酸侧脑室注射模型及血管性痴呆模型,利用跳台实验和Morris水迷宫进行小鼠行为学评价。用免疫组化观察小鼠皮层和海马区域神经元的凋亡及胶质细胞的激活;Western Blot法检测GJ-4对COX-2和i NOS、JAK2/STAT1炎症信号通路的影响;ELISA法测定GJ-4对皮层和海马炎症因子TNF-α和PGE2释放量的影响;并检测GJ-4对乙酰胆碱酯酶活性及乙酰胆碱含量的影响。结果:GJ-4对三种学习记忆损伤小鼠(Aβ25-35侧脑室注射模型、冈田酸侧脑室注射模型及血管性痴呆模型)表现出较好的改善学习记忆的能力,如在跳台实验中GJ-4能减少跳台错误次数并延长潜伏期;在Morris水迷宫实验中,GJ-4能明显提高小鼠的学习记忆能力及空间探索能力。免疫组化结果发现GJ-4能减少皮层和海马区域的神经元的凋亡,并能抑制小胶质细胞的激活。乙酰胆碱与学习记忆密切相关,我们发现GJ-4能改善胆碱能系统的功能障碍,主要表现在抑制乙酰胆碱酯酶的活性及提高乙酰胆碱的含量。初步机制研究发现GJ-4能抑制脑内的炎症反应,如炎症因子TNF-α和PGE2的释放及炎症蛋白COX-2和i NOS的表达,并抑制JAK2/STAT1信号通路的激活。结论:研究发现GJ-4具有明显的提高小鼠学习记忆的能力,可能与其改善胆碱能系统功能紊乱及抑制脑内的神经炎症有关。初步机制研究表明GJ-4通过抑制JAK2/STAT1相关炎症信号通路激活,从而发挥抑制神经炎症的作用,但其具体的作用靶点仍需进一步研究。