Цель исследования - изучение влияния черной эмпирической пыли на способность к обучению и памяти у мышей-моделей болезни Альцгеймера и изучение ее механизма действия через сигнальный путь NLRP3 / Caspase-1 / GSDMD, посредничающий нейроинфляммацию. Методы: Мыши SPF уровня 4-го месяца возраста APP/PS1 были случайным образом разделены на группу моделей, группу MCC950 и группу высокодозированных, среднедозированных и низкодозированных групп черной эмпирической пыли, а также мыши C57BL/6J были использованы для контрольной группы. После адаптивного кормления в течение 7 дней каждая группа мышей была подвергнута вмешательству, высокодозированной, среднедозированной и низкодозированной группам черной эмпирической пыли в содержимом желудка соответственно (25,79, 12,90, 6,45 г ∙ кг -1 ∙ д -1 ), группе MCC950 было введено внутриматочное вмешательство (10 мг ∙ кг -1 ∙ 2 д -1 ), контрольной группе было введено равное количество физиологического раствора в содержимое желудка. После 90 дней вмешательства способность к обучению и памяти была проверена с помощью лабиринта Y и теста Морриса на воде, изменения структуры нейронов в гиппокампе были наблюдаемы с использованием окрашивания гематоксилином-эозином (HE), экспрессия предшественника амилоида белка (APP) в зоне CA3 гиппокампа была измерена методом иммуногистохимии, уровень выражения белка интерлейкина (IL) -10, IL-18, IL-1β в ткани гиппокампа был измерен методом эльзасвязанный иммуносорбентный анализ (ELISA), экспрессия белков NLRP3, Caspase-1, GSDMD, GSDMD-N в ткани гиппокампа была измерена методом вестеничного иммуноблоттинга (Western blot), совместная экспрессия GSDMD-N и ионного кальция, связывающего белка-1 (Iba-1) во взаимодействии с тканью гиппокампа была измерена методом иммуннофлуоресцентной маркировки. Результаты ① Результаты тестов лабиринта Y показали, что в сравнении с контрольной группой самопроизвольная частота изгибов в модельной группе значительно снижается (P<0,01); В сравнении с модельной группой самопроизвольная частота изгибов в высокодозированной и низкодозированной группах черной эмпирической пыли значительно увеличивается (P<0,01). ② Результаты тестов лабиринта Морриса показали, что в течение 1-4 дней тестирования на поисковое пространство с увеличением продолжительности тренировки время погружения во всех группах было сокращено. В 4-й день в сравнении с контрольной группой время погружения модельной группы значительно увеличено (P<0,05); В сравнении с модельной группой время погружения в группе MCC950 и низкодозированной группе черной эмпирической пыли значительно сокращено (P<0,05). В пространственном тесте эксплорации в сравнении с контрольной группой количество пересечений с местоположением платформы в модельной группе значительно уменьшилось (P<0,01); В сравнении с модельной группой количество переходов через платформу в низкодозированной группе черной эмпирической пыли значительно увеличилось (P<0,05). ③ Окраска HE показала повреждение клеток зоны CA3 гиппокампа в модельной группе, которое проявляется изменением порядка, заметным отеком, нечеткими границами, конденсацией ядер клеток, глубоким окрашиванием; как группа MCC950, так и группы с высоким, средним и низким уровнем черной эмпирической пыли могут улучшить повреждение клеток зоны CA3 у APP/ PS1. ④ Результаты иммуногистохимии показали, что в сравнении с контрольной группой экспрессия APP в зоне CA3 гиппокампа модельной группы значительно увеличена (P<0,01), группа MCC950 и группы с высоким, средним и низким уровнями черной эмпирической пыли могут уменьшить уровень экспрессии APP/ PS1 в зоне CA3 гиппокампа (P<0,01). ⑤ Результаты ELISA показали, что уровень IL-18, IL-1β в гиппокампальной ткани модельной группы значительно увеличивается, уровень IL-10 значительно снижается (P<0,01); По сравнению с модельной группой уровень IL-18 в гиппокампальной ткани группы MCC950 и группы с средним и низким уровнем черной эмпирической пыли значительно снижается (P<0,01), уровень IL-1β в гиппокампальной ткани группы MCC950 и групп с средним и низким уровнем черной эмпирической пыли значительно снижается (P<0,01), уровень IL-10 в гиппокампальной ткани группы MCC950 и групп с средним и низким уровнем черной эмпирической пыли значительно увеличивается (P<0,05, P<0,01). ⑥ Результаты Western blot показали, что по сравнению с контрольной группой уровень экспрессии белков NLRP3, Caspase-1, GSDMD, GSDMD-N в гиппокампальной ткани модельной группы значительно увеличен (P<0,01); В сравнении с модельной группой содержание NLRP3, Caspase-1 в тканях гиппокампа в группах препаратов уменьшается (P<0,05, P<0,01), содержание GSDMD в группах высокодозированной, среднедозированной и низкодозированной черной эмпирической пыли уменьшено (P<0,05, P<0,01), содержание GSDMD-N в группах среднедозированным и низкодозированным черной эмпирической пыли уменьшено (P<0,05, P<0,01). ⑦ Результаты иммуннофлуоресцентной маркировки показали, что в сравнении с контрольной группой совместная экспрессия GSDMD-N и Iba-1 в зоне гиппокампации модельных увеличилась (P<0,01); По сравнению с модельной группой в группах препаратов совместная экспрессия GSDMD-N и Iba-1 в зоне гиппокампа снижается (P<0,01). Выводы Черная эмпирическая пыль, возможно, через регуляцию сигнального пути NLRP3 / Caspase-1 / GSDMD влияет на высвобождение воспалительных факторов, что смягчает нейроинфляммацию, улучшает патологические изменения гиппокампальной ткани и нарушение обучения и памяти при лечении болезни Альцгеймера.
关键词
болезнь Альцгеймера; черная эмпирическая пыль; нейроинфляммация; сигнальный путь NLRP3 / Caspase-1 / GSDMD; экспериментальное исследование