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早老性痴呆(Alzheimer′s disease,AD)是以进行性记忆丢失和认知能力下降为特征的神经退行性疾病。主要病理特征是选择性的神经元突触损伤、神经纤维缠绕(neurofibrillary tangle,NFT)和老年斑(senile plaques,SP)。β-淀粉样蛋白(Amyloidβ-peptide,Aβ)是构成老年斑或淀粉样斑块的主要成份,在AD的发病和进展中起关键作用。糖皮质激素(glucocorticoids,GCs)是由肾上腺皮质束状带合成和分泌的类固醇激素,是临床上应用最为广泛的激素类药物。海马是与学习记忆、行为和情绪密切相关的重要脑区,是GCs最为敏感的神经靶位。体内高水平GCs可透过血脑屏障进入脑组织,引起海马突触丢失、海马萎缩,加重海马齿状回神经元凋亡。因此,地塞米松(Dexamethasone,DEX)是否加重Aβ的神经元毒性作用有待研究。
目的
在体外实验条件下,观察DEX,Ap及其联合作用对海马神经元的影响,以探讨GCs是否加重Aβ的神经元毒性作用。
方法
取孕 18 天Sprague Dawley(SD)大鼠胚胎的海马神经元进行体外原代分离培养,于联合实验中先加入10μM DEX作用24h后,再加入5μM Aβ<,25-35>作用24h后观察损伤情况。应用MTT法进行细胞活力分析;运用 TUNEL 法检测海马神经元的凋亡情况,观察其凋亡特征:通过检测神经元胞内 Ca<2+>浓度、核NF-κB蛋白水平,探讨DEX是虿通过促进海马神经元胞内 Ca<2+>和/或抑制核NF-κB蛋白量来促进Aβ的神经元毒性;通过检测海马神经元p-tau蛋白含量,进一步探讨DEX是否通过提高p-tau水平促进Aβ的神经元毒性作用;通过检测海马神经元的p53蛋白质水平,拟探讨海马神经元的凋亡途径。
结果
1.细胞活力检测发现(MTT 法),DEX(0.01μM~10 μM)和Aβ<,25-35>(1,5μM)对培养的海马神经元活性没有影响(P>0.05),但DEX(1,10μM)作用24h后,再和Aβ<,25-35>(1μM,5μM)孵育24h,吸光度(A值)明显降低(P<0.05),且呈剂量依赖性。
2.TUNEL法检测10μM DEX和5μM Aβ<,25-35>作用海马神经元时,TUNEL染色的阳性细胞增加不明显(P>0.05),但经10μM DEX作用24h后,再和5μM Aβ<,25-35>孵育24h,凋亡率明显增加,与同剂量的DEX和Aβ<,25-35>相比,差异有显著性(P<0.05)。
3. 10μM DEX作用海马神经元24h,激光共聚焦显微镜检测神经元胞内Ca<2+>水平没有增加(P>0.05),5μM Aβ<,25-35>处理的神经元,胞内 Ca<2+>有轻微的升高(P<0.05),但10μM DEX作用海马神经元24h后,再加入5μM Aβ<,25-35>作用60min,与同剂量的Aβ<,25-35>相比,胞内Ca<2+>浓度明显增加(P<0.05)。
4.Aβ可剂量依赖性地引起神经元核NF-κB蛋白增加。与对照组(0μM Aβ,0μMDEX)相比,10μM DEX使神经元核NF-κB表达量减少,5μM Aβ<,25-35>能够增加核NF-κB表达量,与同剂量的AB相比,DEX+Aβ<,25-35>组的核NF-κB表达量有显著性差异(P<0.05)。此外,与对照组相比,5μM Aβ<,25-35>作用海马神经元时,胞浆NF-κB和IκBα表达量降低(P<0.05),DEX组的胞浆NF-κB和IκBα表达量增加(P<0.05),但与同剂量的Aβ组相比,DEX+Aβ<,25-35>组的胞浆NF-κB和IκBα表达量,有显著性差异(P<0.05)。
5.与对照组(0μMAp,0μDEX)相比,10μM DEX不能增加p53蛋白量(P>0.05),5μM Aβ<,25-35>组的p53蛋白量增加明显(P<0.05),DEX+Aβ<,25-35>的p53蛋白表达量与同剂量Aβ<,25-35>组相比,差异没有显著性(P<0.05)。
6.Aβ<,25-35>能够呈剂量依赖性的增加海马神经元 p-tau-Thr231 表达量。与对照组(0μM Aβ,0μM DEX)相比,10μM DEX作用海马神经元亦能增加p-tau-Thr231的水平,但与同剂量DEX和Aβ<,25-35>组相比,10μM DEX+1μM Aβ<,25-35>组。
结论
DEX可明显促进Aβ的神经元毒性作用,DEX可能通过促进Aβ引起海马神经元胞内Ca<2+>升高、抑制核NF-κB蛋白水平来增加神经元毒性:DEX可能通过促进Aβ引起tau高度磷酸化诱导神经毒性作用;DEX促进Aβ引起神经元的凋亡可能不通过p53途径。从而提示DEX可能促进Aβ引起神经元胞内Ca<2+>和p-tau蛋白水平的升高或/和抑制核NF-κB蛋白水平来加重神经元毒性作用。