阻断β2-肾上腺素能受体可抑制阿尔茨海默病小鼠海马神经元树突分裂

doi:10.4103/1673-5374.215261

摘要/Abstract

摘要：

神经元树枝状分枝可影响突触强度，在记忆过程中发挥重要作用。已有研究表明β₂肾上腺素受体功能障碍与阿尔茨海默病发病具有相关性，然而其分子机制仍不清楚。为此，实验设计构建淀粉样蛋白前体蛋白/早老素1双转录(AD-TG)阿尔茨海默病小鼠模型，观察β₂肾上腺素能受体选择性拮抗剂ICI118551对淀粉样β蛋白沉积物和阿尔茨海默病相关认知障碍的潜在影响。Morris水迷宫试验结果显示，用ICI118551处理的AD-TG小鼠的记忆能力明显差于未处理对照组，提示β₂肾上腺素能受体被ICI118551阻断后，可减弱小鼠的学习和记忆能力；高尔基染色和免疫组织化学染色检测发现，β₂肾上腺素能受体被ICI118551阻断后，明显抑制海马神经元的树突分裂的增多，而且伴随海马突触素1和突触素表达的下调；Western blot分析发现，β₂肾上腺素能受体被ICI118551阻断后，海马 α-分泌酶活性下调，淀粉样蛋白前体蛋白的磷酸化增加，淀粉样β蛋白积累增加。实验结果证实，阻断阿尔茨海默病模型小鼠β2肾上腺素能受体可抑制海马神经元的树突分裂。

orcid:0000-0003-3857-1215(Cui-xiang Gao)

关键词: 神经再生, 神经退行性变, &beta, 2肾上腺素能受体, 阿尔茨海默氏病, 淀粉样&beta, 蛋白, ICI 118551, 认知功能, 树枝状分枝, 突触蛋白1, 突触素, &alpha, -分泌酶, 淀粉样蛋白前体蛋白

Abstract:

Dendrite ramification affects synaptic strength and plays a crucial role in memory. Previous studies revealed a correlation between beta 2-adrenergic receptor dysfunction and Alzheimer’s disease (AD), although the mechanism involved is still poorly understood. The current study investigated the potential effect of the selective β2-adrenergic receptor antagonist, ICI 118551 (ICI), on Aβ deposits and AD-related cognitive impairment. Morris water maze test results demonstrated that the performance of AD-transgenic (TG) mice treated with ICI (AD-TG/ICI) was significantly poorer compared with NaCl-treated AD-TG mice (AD-TG/NaCl), suggesting that β2-adrenergic receptor blockage by ICI might reduce the learning and memory abilities of mice. Golgi staining and immunohistochemical staining revealed that blockage of the β2-adrenergic receptor by ICI treatment decreased the number of dendritic branches, and ICI treatment in AD-TG mice decreased the expression of hippocampal synaptophysin and synapsin 1. Western blot assay results showed that the blockage of β2-adrenergic receptor increased amyloid-β accumulation by downregulating hippocampal α-secretase activity and increasing the phosphorylation of amyloid precursor protein. These findings suggest that blocking the β2-adrenergic receptor inhibits dendrite ramification of hippocampal neurons in a mouse model of AD.

Key words: nerve regeneration, neurodegeneration, beta-2 adrenergic receptor, Alzheimer’s disease, amyloid-β, ICI 118551, cognitive function;dendrite ramification, synapsin 1, synaptophysin, α-secretase, amyloid precursor protein, neural regeneration

. 阻断β2-肾上腺素能受体可抑制阿尔茨海默病小鼠海马神经元树突分裂[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2017, 12(9): 1499-1506.

Qin Wu, Jin-xia Sun, Xiang-he Song2, Jing Wang2, Cun-quan Xiong, Fei-xiang Teng, Cui-xiang Gao. Blocking beta 2-adrenergic receptor inhibits dendrite ramification in a mouse model of Alzheimer’s disease[J]. Neural Regeneration Research, 2017, 12(9): 1499-1506.

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引言

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延伸阅读

Neural Regen Res: 靶向激活β2肾上腺素能受体可能是治疗阿尔茨海默病的新方案？

中国徐州医学院吴芹等的一项最新研究发现，阻断阿尔茨海默病模型小鼠β2肾上腺素能受体可抑制海马神经元树突增多，改善学习记忆功能。

阿尔茨海默病（AD）的特征为淀粉样蛋白β（Aβ）积累和认知功能的逐渐丧失，目前尚无有效的治疗措施。神经元树枝状分枝可影响突触强度，在记忆过程中发挥重要作用。β₂肾上腺素受体（β₂-AR）在海马和皮质组织广泛表达，并在认知功能的神经回路中发挥重要作用。已有研究表明β₂肾上腺素受体功能障碍和AD发病具有相关性，然而其分子机制仍不清楚。

吴芹等采用淀粉样蛋白前体蛋白/早老素1双转录（AD-TG）AD小鼠模型，观察β₂肾上腺素能受体选择性拮抗剂ICI118551对淀粉样蛋白β （Aβ）沉积物和AD相关认知障碍的潜在影响。Morris水迷宫试验、高尔基染色和免疫组织化学染色检测发现，β₂肾上腺素能受体被ICI118551阻断后，可减弱学习记忆能力，并抑制海马神经元树突的增多，而且伴随海马突触素1和突触素表达的下调。进一步Western blot分析发现，β₂肾上腺素能受体被ICI118551阻断，海马α分泌酶活性下调，淀粉样蛋白前体蛋白（APP）的磷酸化增加，Aβ积累增加。研究认为靶向激活β2肾上腺素能受体可能是阿尔茨海默病新的治疗方案。

文章研究成果发表在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2017第9卷第9期

Article: " Blocking beta 2-adrenergic receptor inhibits dendrite ramification in a mouse model of Alzheimer’s disease," by Qin Wu1, 2, Jin-xia Sun2, Xiang-he Song2, Jing Wang2, Cun-quan Xiong2, Fei-xiang Teng2, Cui-xiang Gao2 (1 Jiangsu Key Laboratory of Brain Disease Bioinformation, Xuzhou Medical College, Xuzhou, Jiangsu Province, China; 2 College of Medical Technology, Jiangsu Vocational College of Medicine, Yancheng, Jiangsu Province, China)

Wu Q, Sun JX, Song XH, Wang J, Xiong CQ, Teng FX, Gao CX (2017) Blocking beta 2-adrenergic receptor inhibits dendrite ramification in a mouse model of Alzheimer’s disease. Neural Regen Res 12(9):1499-1506.

[1]	. 坐骨神经损伤模型大鼠早期神经修复相关蛋白的自然变化[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2021, 16(8): 1622-1627.
[2]	. 神经基质膜包裹周围神经损伤的安全和有效性：一项随机单盲多中心临床试验[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2021, 16(8): 1652-1659.
[3]	. 极低频电磁场能促进脑缺血大鼠海马中神经发生和认知功能[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2021, 16(7): 1252-1257.
[4]	. 短期多学科强化训练帕金森病不同运动亚型患者：3个月随访前瞻性队列研究[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2021, 16(7): 1336-1343.
[5]	. 电针改善脑缺血再灌注大鼠学习记忆障碍与激活PI3K/Akt信号通路有关[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2021, 16(6): 1011-1016.
[6]	. 冻干或静电纺丝制备壳聚糖支架谁更适合周围神经再生?[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2021, 16(6): 1093-1098.
[7]	. AAV8的转导能力因事先暴露于内体样pH条件而降低[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2021, 16(5): 851-855.
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[9]	. 针刺治疗缺血性脑卒中的机制：炎症信号传递和调节[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2021, 16(5): 944-954.
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