六味地黄丸によるGPNMB発現調節を介したオートファジー向上とアルツハイマー病予防治療の分子機構

LIU Yuxi ,  

ZHU Zhongkang ,  

WANG Songnan ,  

LIU Jiali ,  

YIN Ye ,  

MIAO Jiarui ,  

HE Shunuo ,  

ZHAO Danyu ,  

摘要

本研究の目的は、六味地黄丸が糖タンパク非転移性黒色腫タンパク質B(GPNMB)の発現を調節することにより、急速老化マウス(SAMP8)の海馬のオートファジー機能に与える影響を検討し、補腎填精法によるアルツハイマー病(AD)治療の作用機序を探ることである。方法:実験1では、5か月齢のSAMP8マウス24匹をランダムにモデル群および六味地黄丸の低・中・高用量群に分け、同月齢の抗老化マウス(SAMR1)6匹を対照群とした。新奇物体認識実験により学習記憶能力を評価し、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)で血清コルチゾール(Cort)、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)、尿中17-ヒドロキシステロイド(17-OHCS)レベルを測定した。透過型電子顕微鏡で海馬神経細胞の超微細構造を観察し、ウェスタンブロット法で海馬組織のGPNMB、ADAM10、およびオートファジー関連タンパク質の発現を検出した。実験2では、18匹のSAMP8マウスをランダムにモデル群、ベクター対照群(Vector)、およびGPNMB過剰発現群(GPNMB^OE^)に分け、脳立体定位注射でレンチウイルス(GPNMB^OE^群 2 μL/側)を投与した。ウェスタンブロットで海馬の標的タンパク発現を検査した。実験3では、24匹のSAMP8マウスをランダムにモデル群、六味地黄丸群、六味地黄丸+陰性対照群(NC)、六味地黄丸+GPNMBサイレンシング群(shGPNMB)に分け、治療前にそれぞれ陰性対照およびGPNMBサイレンシングレンチウイルスを注射した。ウェスタンブロットで海馬の標的タンパク発現を検査した。結果:正常群と比較してモデル群の新奇物体識別指数は有意に低下した(P<0.01)。モデル群と比較して、六味地黄丸の中・高用量群の新奇物体識別指数は有意に上昇した(P<0.01)。透過型電子顕微鏡観察では、正常群の海馬組織に自食溶腫の集積がみられ、モデル群は主にミトコンドリアが存在し、典型的なオートファゴソームは認められなかった。六味地黄丸の低・中用量群では少量の自食溶腫および二重膜構造のオートファゴソームが認められ、高用量群では低・中用量群よりもオートファゴソームおよび自食溶腫の数が多かった。ELISAとウェスタンブロットの結果は、正常群と比較してモデル群で血清中のCort、ACTHおよび尿中17-OHCSレベルが有意に上昇し、海馬組織のADAM10、Beclin1、LC3 II/Iの発現が有意に低下し、GPNMBおよびユビキチン結合タンパク質p62の発現が顕著に上昇した(P<0.05、P<0.01)。モデル群と比較して、六味地黄丸の低・中・高用量群は血清Cort、ACTHレベルが有意に低下し、尿中17-OHCSレベルは高用量群のみで有意に低下した。六味地黄丸の低・中・高用量群の海馬組織におけるGPNMB、ADAM10、Beclin1、LC3 II/Iの発現は有意に上昇し、p62の発現は有意に低下した(P<0.01)。これらの指標は三群にわたり漸進的な傾向を示した。モデル群と比較してGPNMB^OE^群ではGPNMB、ADAM10、Beclin1、LC3 II/Iの発現が有意に上昇し、p62の発現は有意に低下した(P<0.01)。モデル群と比較して六味地黄丸群では海馬のGPNMB、ADAM10、Beclin1、LC3 II/Iの発現が有意に上昇し、p62の発現は有意に下降した(P<0.01)。六味地黄丸群と比較して六味地黄丸+shGPNMB群ではGPNMB、ADAM10、Beclin1、LC3 II/Iの発現が有意に低下し、p62の発現は有意に上昇した(P<0.01)。結論:六味地黄丸はGPNMBの発現を上方制御することで海馬のオートファジー機能を向上させ、ADを改善できる。

关键词

アルツハイマー病; 六味地黄丸; 糖タンパク非転移性黒色腫タンパク質B(GPNMB); オートファジー; 補腎填精

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