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  摘要:文章重点探讨银杏叶提取物EGb 761对阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)小鼠模型中β淀粉样蛋白(amyloid-beta,Aβ)沉积的影响,采用侧脑室给药方法建立AD小鼠模型,并通过口服给予EGb 761的方式进行干预。研究采用行为学测试(Y迷宫实验)评估EGb 761对AD小鼠认知功能的影响;同时,通过ELISA法检测Aβ1-42和pT181-tau蛋白水平,探究EGb 761对AD标志性蛋白表达的影响。结果显示,EGb 761可明显改善AD小鼠模型中Aβ沉积和tau蛋白磷酸化水平。这表明EGb 761可能通过调节Aβ的产生途径和tau蛋白磷酸化过程来发挥其抗AD作用。

  关键词:阿尔茨海默病;银杏叶提取物;淀粉样蛋白;tau蛋白;神经保护

  随着全球人口老龄化的加剧,阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease,AD)已成为影响全球数百万家庭的重大公共卫生问题。AD是一种进行性的神经退行性疾病,主要特征包括记忆力减退、认知功能障碍,以及日常生活能力下降[1]。

  银杏叶提取物(EGb 761)是一种从银杏树(Ginkgo biloba)叶中提取的天然化合物[2]。EGb 761富含黄酮类化合物和萜烯类化合物,具有抗氧化、抗炎、改善血液循环和神经保护等多种生物学活性[3]。这些特性使得EGb 761成为了AD潜在治疗药物的有力候选[4]。

  本文通过对AD小鼠进行EGb 761治疗,对其行为学表现、Aβ沉积、tau蛋白磷酸化,以及神经炎症等病理改变进行了评估,以期为AD治疗提供新的思路和依据。

  1实验材料

  1.1银杏叶提取物的制备与鉴定


  银杏叶提取物(EGb 761)购自广西桂林思特新技术公司,主要含有黄酮类化合物(24.8%)和萜烯类化合物(6.2%)。

  1.2 AD小鼠模型的建立

  Aβ1-42溶液在注射前24 h内制备,并在4℃下静置,促进纤维化。

  采用腹腔内注射戊巴比妥钠的方法对小鼠进行麻醉(30 mg/kg体重)。麻醉后,将小鼠固定在立体定位仪上。侧脑室坐标为:X轴(左右)1.5 mm,Y轴(前后)1.0 mm,Z轴(深度)2.0 mm。注入药物,每只2μL。完成注射后封闭,缝合头皮切口,定期消炎。

  2实验方法

  2.1动物分组和给药方案


  实验动物为雄性C57BL/6小鼠(8~10 w,20~25 g)。所有小鼠随机分为5组,每组10只,给药处理4周。

  假手术组:侧脑室注射手术,注射2μL生理盐水。

  模型组:侧脑室注射手术,注射2μL Aβ1-42。

  EGb 761低剂量组:灌胃EGb761 50 mg/kg体重。

  EGb 761中剂量组:灌胃EGb761 100 mg/kg体重。

  EGb 761高剂量组:灌胃EGb761 200 mg/kg体重。

  2.2 Y迷宫实验

  实验开始前,小鼠首先在行为学测试(Y迷宫实验)中进行1 min的适应期,此时三个臂的灯光均亮。适应期结束后,随机点亮一个与小鼠所在位置不同的臂的灯光,持续5 s,指示安全区;同时,其余两臂通电,作为刺激条件。小鼠需要在30 s内到达安全区才算成功。每次实验结束后,灯光熄灭,小鼠被带回起始位置。训练持续直到小鼠在一天内能够连续10次刺激中有9次或更多的正确反应,即在通电刺激后10 s内冲向安全区域。记录小鼠的新异臂进入次数。

  2.3 ELISA法检AD标志性蛋白的蛋白质水平

  (Aβ1-42和pT181-tau)

  采用酶联免疫吸附试验(ELISA)方法来定量分析小鼠海马中AD标志性蛋白Aβ1-42水平(KMB3441;Invitrogen Thermo Fisher Scientific)以及tau蛋白磷酸化水平(#58537,FastScanTM Phospho-Tau(Thr181)ELISA Kit,Cell Signaling Technology,Inc.)。

  2.4统计学方法

  数据统计分析是利用SPSS 22.0软件(IBM,Armonk,NY,美国)完成的,且研究中的所有数据结果均以平均值加减标准差(mean±standard deviation)的形式呈现。组间比较通过单因素方差分析(One-way analysis of variance,One-way ANOVA)进行,且任意两组间比较采用Tukey's HSD test。当P<0.05时,认为结果在统计学上具有显著差异性。

  3实验结果

  3.1 Y迷宫测试结果


  研究发现,假手术组的小鼠错误次数明显低于其他组。与假手术组相比,EGb 761中剂量组的小鼠错误次数无明显差异(P>0.05),表明该剂量的银杏叶提取物能够在一定程度上改善AD小鼠的学习记忆能力(P<0.01);模型组小鼠的表现最差(P<0.01),表明Aβ1-42注射成功,诱导了AD模型的建立,并对小鼠的学习记忆能力造成了显著影响。具体如图1所示。
 

 
  3.2 ELISA结果

  结果显示,假手术组小鼠海马组织中Aβ1-42和磷酸化tau蛋白(pT181-tau)的水平最低。模型组的Aβ1-42和pT181-tau水平最高。在接受EGb761治疗的小鼠中,EGb 761中剂量组的Aβ1-42和pT181-tau水平显著低于模型组,表明中剂量的EGb 761能够有效降低Aβ1-42和pT181-tau水平。与此同时,EGb 761低剂量组和高剂量组虽然也降低了Aβ1-42和pT181-tau水平,但与中剂量组相比,效果较弱。具体如图2A-B所示。
 

 
  4讨论

  本文通过对不同剂量EGb 761处理的AD小鼠模型进行行为学和生化实验后发现,中剂量的EGb 761能够显著改善AD小鼠的学习记忆能力,并降低AD标志性蛋白的表达水平。

  首先,研究发现EGb 761能够显著改善AD小鼠的认知功能,说明其在改善神经元功能方面可能具有重要作用[5],推测这种改善可能得益于EGb 761的抗氧化特性。

  其次,EGb 761能够减少大脑中Aβ斑块的形成,且可能与其对Aβ生成和清除途径的双重调节作用有关[6]。EGb 761可能通过抑制淀粉样蛋白β-分泌酶和γ-分泌酶的活性来减少Aβ的产生,也可能增强脑内Aβ的降解和清除机制,如促进Aβ的转运和降解。

  最后,研究观察到EGb 761能够降低AD小鼠大脑异常磷酸化tau蛋白的水平。这一作用可能与EGb 761对GSK-3β的调节有关[7]。通过减少tau蛋白的异常磷酸化,EGb 761可能有助于防止神经纤维缠结形成,从而保持神经细胞内骨架的稳定性和功能。

  未来将聚焦于以下方面,首先,开展更多的临床试验,以确定EGb 761在不同AD患者群体中的疗效和优化策略;其次,深入研究EGb 761分子层面的作用机制,特别是其如何与AD的病理过程相互作用。

  参考文献

  [1]SCHELTENS P,DE STROOPER B,KIVIPELTO M,et al.Alzheimer's Disease[J].Lancet,2021,397(10284):1577-1590.

  [2]YANAN L,RUYING F,ZEHUA L,et al.The associationbetween toxic pesticide environmental exposure and Alzheimer's disease:A scientometric and visualization analysis[J].Chemosphere,2021,263(prepublish):128238.

  [3]MEI C,TONGYAO Y,YUWU Z,et al.Ginkgo biloba extract EGb 761sup?/sup improves cognition and overall condition after ischemic stroke:Results from a pilot randomized trial.[J].Frontiers in Pharmacology,2023,14:1147860.

  [4]Serge G,Sandra S.Efficacy and tolerability of Ginkgo biloba extract EGb 761Ⓡin dementia:a systematic review and meta-analysis of randomized placebo-controlled trials.[J].Clinical Interventions in Aging,2014,9(default):2065-77.

  [5]Savaskan E,Mueller H,Hoerr R,et al.Treatment effects ofGinkgo biloba extract EGb 761Ⓡon the spectrum of behavioral and psychological symptoms of dementia:meta-analysis of randomized controlled trials[J].International Psychogeriatrics,2017,30(3):285-293.

  [6]Fanny L,Philippe G,Yves C,et al.Protection by EGb 761 against beta-amyloid-induced neurotoxicity:involvement of NF-kappaB,SIRT1,and MAPKs pathways and inhibition of amyloid fibril formation.[J].Free Radical Biology Medicine,2006,41(12):1781-94.

  [7]Qin Y,Zhang Y,Tomic I,et al.Ginkgo biloba Extract EGb 761 and Its Specific Components Elicit Protective Protein Clearance Through the Autophagy-Lysosomal Pathway in Tau-Transgenic Mice and Cultured Neurons[J].Journal of Alzheimer's Disease,2018,65(1):243-263.
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