山茱萸环烯醚萜苷抑制GSK-3β活性拮抗tau蛋白过度磷酸化机制

摘要：目的:观察山茱萸环烯醚萜苷(cornel iri doid glycoside,CIG)对糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)活性的影响,及其对阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)神经保护作用机制的研究.方法:①将Wistar大鼠随机分为六组:假手术组、假手术组+CIG(60 mg·kg-1)、Wortmannin/GF-109203X模型组、CIG小剂量组(60 mg·kg-1)、CIG大剂量组(120 mg·kg-1)、阳性药物组(美金刚3 mg·kg-1).②模型制备及给药:Wistar大鼠灌胃给予CIG 7天,同时进行Morris水迷宫实验检测空间学习记忆能力,在第7天记录逃避潜伏期;第8天大鼠立体定位单侧侧脑室注射WT/GFX各200 umol·L-1,使GSK-3β在ser9位点磷酸化作用降低,增加GSK-3β活性,制备tau蛋白过度磷酸化拟AD模型;第9天进行水迷宫实验,记录大鼠逃避潜伏期后处死,取脑组织.采用免疫荧光方法观察大鼠脑内海马神经元的形态变化,应用Western blot方法检测皮层和海马PI3K/AKT信号通路以及突触相关蛋白的表达水平.结果:①Morris水迷宫实验显示:模型组逃避潜伏期明显增加,CIG灌胃给药使模型组大鼠逃避潜伏期明显降低;②免疫荧光实验:通过对MAP-2染色发现,模型组神经元树突数量减少,发生明显断裂,且排列杂乱,给予CIG后,树突断裂情况显著减少,长度增加,排列逐渐恢复整齐;③Western Blotting实验显示:模型组与假手术组相比,tau蛋白在Thr217及PHF-1(识别Ser396/404位点)位点的磷酸化水平明显增加,CIG可使这些位点的磷酸化显著降低;模型组皮层和海马中p-GSK-3β-ser9表达降低,即GSK-3β被激活,CIG灌胃给药可增加p-GSK-3β-ser9表达;模型组PI3K/AKT信号通路活性被抑制,跨膜受体胰岛素样生长因子Ⅰ受体p-IGF-I R表达量减少,即受体活性被抑制,CIG可增加p-IGF-I R的表达,信号通路下游p-PI3K、PI3K-110α、p-PDK1、p-AKT表达均减少,即PI3K、PDK1、AKT活性被抑制,CIG灌胃给药可使p-PI3K、PI3K-110α、p-PDK1、p-AKT表达显著增加,进而抑制GSK-3β活性;④模型组突触相关蛋白p-synapsinⅠ、Synaptophysin表达量均明显减少,CIG能增加p-synapsinⅠ、Synaptophysin表达.结论:1 CIG能通过减少tau蛋白过度磷酸化,保护神经元形态,增加突触功能,进而改善AD的学习记忆障碍;2 CIG能通过激活PI3K/AKT信号通路,抑制GSK-3β活性,进而降低tau蛋白过度磷酸化.