胡椒碱改善Aβ诱导神经元损伤的分子机制研究文献综述

 2022-12-25 11:55:54

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

  1. 研究背景

阿尔茨海默症（Alzhermerrsquo;s disease，AD）是一种慢性的神经退行性疾病，随着病情的发展，患者首先以记忆力减退进而逐渐发展为语言行动能力丧失，晚期丧失生活自理能力，给患者及其家人带来了巨大的痛苦和沉重的经济负担，乃至对整个社会都产生了负担。故阿尔茨海默症是当前必须进一步深入研究的课题之一。

AD发病机制的假说有多种，其中比较受认可的机制有beta; -淀粉样蛋白（Abeta;）假说、Tau蛋白过度磷酸化假说等。Abeta; 是机体的正常代谢产物，由 beta; 淀粉样蛋白前体蛋白（beta;-amyloid precursor protein，APP）水解得来，正常情况Abeta; 的产生和降解处于平衡状态，当APP水解由于异常原因导致其代谢异常时，Abeta; 会产生更多和（或）降解量减少导致其出现大量沉积。淀粉样蛋白假说在20世纪80年代被提出，认为是大脑中Abeta; 的沉积引发了后续一系列事件（神经纤维缠结、神经元死亡、炎症反应等）。在近期的研究中麻省总医院（MGH）遗传和衰老研究部门的研究人员通过凝胶三维培养系统提供了首个明确证据证实了Abeta;沉积是导致AD级联反应的第一步。正常机体内，tau 蛋白的磷酸化与去磷酸化处于平衡状态，当机体由于一些原因而出现异常，会使得tau蛋白发生过度磷酸化，此时去磷酸化速度低于磷酸化速度，机体内tau蛋白增加致病。对于tau蛋白含量与AD之间的关系，有研究认为是磷酸化的tau蛋白形成了双螺旋纤维丝，并最终形成了不溶物，影响了微管的结构和功能，但微管的结构与功能的改变与AD之间的联系尚不清楚，需要进行进一步的研究。

胡椒碱（Piperine）是黑胡椒中的主要生理活性成分之一，属于桂皮酰胺类生物碱，具有抗惊厥、抗癌、抗氧化、抗炎、促进药物吸收等多种药理学活性。最近研究表明胡椒碱的广谱生物活性来自于它能刺激胰腺的消化酶，抑制由自由基引起的氧化反应并增强许多治疗药物的生物利用度。此外，研究证明胡椒碱在炎症性自身免疫性疾病的模型中具有抗炎活性，例如炎性肠病，关节炎，1型糖尿病以及癌症等疾病中。与其他含有亚甲基二氧苯基取代基的天然化合物一样，胡椒碱影响细胞色素P450（CYP）同种型，抑制CYP3A种类，并增加肝脏中CYP1A和CYP2B的表达，并且对P-糖蛋白活性具有双相作用。据报道，胡椒碱可调节细胞信号通路，如NF-kB通路。胡椒碱在临床实践中具有许多潜在的益处，目前已有很多研究报道了胡椒碱对慢性病的影响，尤其是在动物层面上。体外研究显示胡椒碱通过抑制或淬灭自由基和活性氧来保护氧化损伤。胡椒碱处理还可以减少体内脂质过氧化，并在许多氧化应激实验情况下有益地影响抗氧化剂分子和抗氧化酶。本课题基于前期研究基础，通过Abeta;注射大鼠双侧海马建立AD大鼠模型，使用胡椒碱进行干预，研究胡椒碱对AD大鼠症状的改善情况。

  1. 研究内容
  2. 建立Abeta;诱导的大鼠AD模型，进行药效学动物试验研究。

动物分组：大鼠随机分为5组，分别是：假手术组、模型组、多奈哌齐阳性药组、胡椒碱高剂量组、胡椒碱低剂量组，每组雄性大鼠5只，雌性大鼠5只。

Abeta; 致大鼠痴呆模型建立：大鼠适应性饲养5天后，采用立体定位技术双侧海马注射Abeta;（2 mu;g/mu;l溶于PBS中）5 mu;l建立大鼠痴呆模型。注射Abeta; 的大鼠组别为：模型组、胡椒碱高剂量组、胡椒碱低剂量组、多奈哌齐阳性药组每组10只。假手术组（10只）注射等体积的PBS。

  1. 通过Morris水迷宫实验、Y-迷宫实验、避暗实验等行为学实验研究大鼠的学习和记忆功能。

采用Morris水迷宫检测大鼠空间学习记忆行为。第1、2天为可见平台训练，第3、4、5天为隐藏平台训练，第6天为空间探索实验。可见平台训练：将插有旗子的水迷宫平台（旗子高于平台5 cm）置于水迷宫某一象限，放入25 ℃左右水至没过平台1.5 cm。每天从1、2、3、4四个象限（4个入水点）分别将大鼠面向池壁放入水中，使其自由游泳90 s，90 s内大鼠找到平台并上台停留15 s后将其从平台上取下休息，计算机监测并记录大鼠从入水开始至爬上平台所需的时间（潜伏期）。若90 s内动物未找到平台，则人为将大鼠引导至平台，并停留15 s，潜伏期记为90s。隐藏平台训练：将水迷宫平台上插有的旗子撤去，但平台所在的位置不变，放入25 ℃左右水至没过平台1.5 cm。训练方法同可见平台训练。空间探索实验：撤除平台，任选某一象限将各组大鼠依次从该象限面向池壁放入水中，使其自由游泳90 s，计算机监测记录大鼠在原平台所在象限停留的时间及穿越原平台所在区域的次数（行为学测试过程中应保持光线柔和、室内安静、各参照物位置不变）。

Y迷宫实验：实验时将大鼠放入Y迷宫中间区域，让其自由出入三个臂，记录5 min内每只大鼠进入三个臂的顺序，记录进臂总次数N及自发交替反应率（percentage of alternation）。实验动物连续进入三个不同的臂为一次正确自发交替反应。每只大鼠测定之后迅速清理迷宫消除对下一只动物的实验影响。自发交替反应率反映空间记忆能力，计算公式为：percentage of alternation (%) = [Number of alternation/(N-2)]times;100%。

避暗实验：训练阶段：将大鼠头背向洞口放入明室，置于测试箱内自由活动3 min，待熟悉环境后接通电源5 min。大鼠正常习性为向暗箱聚集，不会停留在明室内，而暗箱内通36 V交流电，在暗箱内大鼠受到电刺激后，会返回安全区即明室。多数动物会再次进入暗室，受到电刺激后会再次返回明室。测试阶段：训练结束24 h后，再次将大鼠置于测试箱的明室，打开电源，记录大鼠第一次离开安全区的时间（潜伏期）和错误次数，即记忆测试成绩。

  1. 测定大鼠脑组织中IL-1beta;、TNF-alpha;等生化指标;
  2. 病理组织学检查。
  3. 工作计划

2018年3月1日—2018年3月15日：完成文献查阅、开题报告等前期工作。

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