姜黃素通過IGF-1-Akt-FoxO3a通路保護(hù)多巴胺能神經(jīng)元細(xì)胞.pdf

1、背景與目的：
　　帕金森?。≒arkinson’s disease，PD）是第二大類神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，影響著世界約5千萬人口。在65歲以上的老年人群中，西方國家患病率為1％，而在中國患病率明顯高于西方國家，達(dá)1.7%。衰老是PD的重要危險(xiǎn)因素，而隨著我國進(jìn)入老齡化社會，PD已成為嚴(yán)重危害我國人群健康的一大主要疾病，因此PD的防治顯得尤為重要。慢性進(jìn)行性黑質(zhì)多巴胺（Dopamine，DA）能神經(jīng)元變性缺失是PD的致病基礎(chǔ)，而目前基于

2、DA的替代治療或DA受體激動劑治療只能緩解臨床癥狀，并不能阻止神經(jīng)元進(jìn)行性死亡，延緩疾病進(jìn)展。因此，探索PD治療新策略，尋找有效的神經(jīng)保護(hù)新靶點(diǎn)刻不容緩。
　　姜黃素(Curcumin)是從姜黃根莖中提取的一種酚性色素,是姜黃的重要活性成分,具有抗炎、抗氧化應(yīng)激等廣泛的藥理作用。魚藤酮可透過血腦屏障并抑制腦組織線粒體復(fù)合物Ⅰ的活性，使呼吸鏈功能缺陷、能量生成障礙引起細(xì)胞內(nèi)環(huán)境紊亂以及引發(fā)脂質(zhì)過氧化和大量自由基的產(chǎn)生、細(xì)胞內(nèi)鈣超載，

3、最終引起細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致DA能神經(jīng)元變性缺失從而出現(xiàn)PD癥狀。低劑量皮下注射魚藤酮較好的模擬了帕金森病的發(fā)生、發(fā)展過程。中腦黑質(zhì)區(qū)酪氨酸羥化酶（throsine hydroxylase,TH）的變化可在一定程度上反應(yīng)DA能神經(jīng)元的功能狀態(tài)。
　　胰島素樣生長因子1(insulin-like growth factor1，IGF-1)是一種非選擇性的神經(jīng)營養(yǎng)因子，在體內(nèi)外均有神經(jīng)保護(hù)作用。蛋白激酶B（PKB、又稱Akt）是多條介導(dǎo)細(xì)胞

4、存活途徑中的關(guān)鍵因子。FoxO3a（一種Forkhead轉(zhuǎn)錄因子O亞家族的同源蛋白）因其在調(diào)控神經(jīng)細(xì)胞周期、凋亡等方面的作用成為近年來國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。當(dāng)Akt途徑被抑制時，F(xiàn)oxO3a去磷酸化，在細(xì)胞核內(nèi)大量表達(dá)，調(diào)節(jié)不同的凋亡靶目標(biāo)，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡；而PI3K-Akt通路激活后，F(xiàn)oxO3a磷酸化，核內(nèi)表達(dá)減少，神經(jīng)細(xì)胞凋亡減少，表明FoxO3a的磷酸化受PI3K-Akt通路調(diào)節(jié)。IGF-1是該信號通路的上游調(diào)節(jié)因子。那么，魚藤酮誘導(dǎo)

5、多巴胺（Dopamine，DA）能神經(jīng)元細(xì)胞損傷后，TH變化情況如何，細(xì)胞凋亡途徑相關(guān)分子會發(fā)生什么樣的變化，姜黃素的多巴胺能神經(jīng)元細(xì)胞作用是不是可通過IGF-1/Akt/FoxO3a信號通路調(diào)控細(xì)胞凋亡起作用，目前尚不清楚。
　　本實(shí)驗(yàn)將觀察帕金森病大鼠黑質(zhì)中TH mRNA和蛋白表達(dá)量的變化，以及組織內(nèi)IGF-1、磷酸化Akt(p-Akt)、磷酸化FoxO3a(p-FoxO3a)表達(dá)情況，探討姜黃素對魚藤酮致帕金森(PD)大鼠黑

6、質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的保護(hù)作用及其可能的分子機(jī)制，為對姜黃素未來應(yīng)用于臨床預(yù)防神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病提供理論依據(jù)。
　　材料與方法：
　　清潔級（SPF）雄性SD大鼠80只，隨機(jī)分為溶劑對照組（空白組）、姜黃素對照組（對照組）、魚藤酮模型組（模型組）、姜黃素治療組（治療組），每組20只?？瞻捉M和對照組頸、背部皮下注射葵花油，其余2組在相同部位注射魚藤酮建立帕金森模型，連續(xù)28天，造模后觀察各組大鼠行為學(xué)改變并評分。此后對照組和治療組每

7、天給予姜黃素灌胃，其余2組等量二甲基亞砜灌胃，連續(xù)28d，后將大鼠全部處死。
　　采用免疫印跡(Western blot)法檢測黑質(zhì)部IGF-1、p-Akt、p-FoxO3a的表達(dá)，分別采用逆轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)和免疫組化染色法檢測黑質(zhì)部TH mRNA和蛋白表達(dá)量的變化。
　　結(jié)果
　　（1）免疫組化檢測TH蛋白表達(dá)：與空白組、對照組比較，模型組TH陽性神經(jīng)元平均光密度明顯下降，治療組較模型組高，較空白組、對照組

8、低，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
　?。?）RT-PCR檢測TH mRNA表達(dá)：空白組和對照組的TH mRNA相對表達(dá)水平均高于模型組，治療組較模型組高，較空白組、對照組低，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
　?。?）Western-blot檢測IGF-1、p-Akt和p-FoxO3a蛋白表達(dá)：與空白組、對照組相比，模型組IGF-1、p-Akt和p-FoxO3a蛋白表達(dá)降低，治療組較模型組高，較空白組、對照組

9、低，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
　　結(jié)論：
　　1.采用長期低劑量魚藤酮皮下注射成功制備了慢性PD大鼠模型。
　　2.帕金森病大鼠黑質(zhì)區(qū)多巴胺能神經(jīng)元丟失明顯，且姜黃素可通過上調(diào)IGF-1的表達(dá)，減少細(xì)胞丟失。
　　3.帕金森病大鼠黑質(zhì)區(qū)凋亡通路激活，細(xì)胞凋亡增加，且姜黃素可通過激活A(yù)kt/FoxO3a通路介導(dǎo)細(xì)胞存活，抑制細(xì)胞凋亡。
　　4.姜黃素可上調(diào)IGF-1的表達(dá)，通過Akt/FoxO3