SIRT1/HMGB1/NF-κBシグナル経路に基づく知母水抽出物のアルツハイマー病モデルラット神経炎症改善作用機序の研究

WU Fei ,  

LI Yuexia ,  

HUANG Qi ,  

LI Tianshi ,  

JIN Chuanshan ,  

MA Kai ,  

摘要

目的は知母(AR)水抽出物がアルツハイマー病(AD)モデルラットに与える改善効果とその可能な作用機序を検討することである。方法としては、雄ラットにD-ガラクトース(100 mg·kg⁻¹)を腹腔注射し42日間処理した。14日目に海馬領域にβ-アミロイドタンパク質(Aβ₍25-35₎、2 g·L⁻¹)溶液1 μLを注射した。ラットはモデル群、知母抽出液低用量群(0.6 g·kg⁻¹)、中用量群(1.2 g·kg⁻¹)、高用量群(2.4 g·kg⁻¹)、陽性薬群(ドネペジル、5 mg·kg⁻¹)に無作為に分けた。別に健康なラットを,海馬に無菌生理食塩水1 μLを注射した仮手術群とした。21日目から各薬物群は経口投与を開始し,空白群とモデル群は同量の生理食塩水を1日1回,連続21日投与した。モリス水迷路実験により学習・記憶能力を評価し,ヘマトキシリン・エオシン(HE)染色で脳組織損傷を観察した。TUNEL染色により脳組織ニューロンのアポトーシスを観察し,酵素免疫測定法(ELISA)で脳組織中のインターロイキン-1β(IL-1β)、腫瘍壊死因子-α(TNF-α)、インターロイキン-10(IL-10)レベルを検出した。BV2マイクログリア細胞を40 μmol·L⁻¹のAβ₍25-35₎と2時間共培養し,細胞増殖および活性検査(CCK-8)法で細胞生存率を測定し,知母含有血清(S-AR)の最適濃度を選定した。細胞実験は空白群、Aβ₍25-35₎群、S-AR群、EX527群[サイレント情報調節因子1(SIRT1)阻害剤]、S-AR+EX527群に分けた。免疫蛍光染色でCD16、CD206、高移動度群タンパク質B1(HMGB1)発現を測定し,ウェスタンブロット法でCD16、誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)、CD206、アルギナーゼ(Arg)およびSIRT1/HMGB1/核転写因子-κB(NF-κB)シグナル伝達関連タンパク質発現を検出した。結果:in vivo実験結果は,仮手術群と比較し,モデル群はプラットフォーム通過回数およびターゲット象限滞在時間が減少(P<0.01),脱出潜伏期間および海馬神経細胞アポトーシス率が上昇(P<0.01)し,海馬領域の損傷が顕著であった。脳組織中のIL-6、TNF-α、IL-10、CD16、iNOSの発現が増加(P<0.01)し,CD206、Argタンパク質発現は増加傾向であったが統計学的有意差はなかった。モデル群と比べ,知母投与各群はいずれもラットのプラットフォーム通過回数,ターゲット象限滞在時間(P<0.05,P<0.01)を有意に増加させ,海馬損傷を改善し,脱出潜伏期間,海馬神経細胞アポトーシス率,TNF-α、IL-6、CD16、iNOSの発現を低下させ(P<0.05,P<0.01),IL-10、CD206、Argの発現を上昇させた(P<0.05,P<0.01)。in vitro実験では,空白群と比較し,Aβ₍25-35₎群はCD206、CD16、HMGB1の蛍光強度およびiNOS、CD16タンパク質発現が増加(P<0.01),CD206、Argタンパク質発現は増加傾向であったが有意差はなかった。S-AR介入後,CD206蛍光強度,Arg、CD206タンパク質発現が増加(P<0.01),CD16、HMGB1蛍光強度およびiNOS、CD16タンパク質発現が低下(P<0.01)し,これらの結果はEX527(SIRT1阻害剤)により可逆的であった(P<0.05,P<0.01)。また,空白群と比較し,Aβ₍25-35₎群は細胞質HMGB1発現量,p-NF-κB p65/NF-κB p65値が有意に増加(P<0.01),SIRT1および核内HMGB1発現が有意に低下(P<0.01)した。Aβ₍25-35₎群と比較し,S-AR群はこれらのタンパク質発現量が逆の傾向を示し,S-AR群での関連タンパク質発現への影響はEX527により逆転された(P<0.01)。結論:知母はSIRT1/HMGB1/NF-κBシグナル経路を介してミクログリアの極性を調節し,ADモデルラットの神経炎症を改善し,保護作用を発揮する。

关键词

知母;アルツハイマー病;ミクログリア極性;サイレント情報調節因子1(SIRT1)/高移動度群タンパク質B1(HMGB1)/核転写因子-κB(NF-κB)シグナル経路

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