阿戈美拉汀预防APP/PS1小鼠的淀粉样斑块沉积、tau磷酸化和神经炎症

Agomelatine Prevents Amyloid Plaque Deposition, Tau Phosphorylation, and Neuroinflammation in APP/PS1 Mice.

作者信息Xiao-Bo Yang, Heng-Bing Zu, Yong-Fei Zhao, Kai Yao
PMID35153715
发布时间2022-01-27
DOI10.3389/fnagi.2021.766410

实验完整度

包含体内动物模型(APP/PS1小鼠)与多个检测层级:行为学、ELISA、Western blot、免疫荧光,并进行相关信号通路分子验证。

主要模型

APP/PS1转基因小鼠 野生型C57BL/6小鼠

重点核对

药物处理:阿戈美拉汀50 mg/kg/天,腹腔注射,持续30天 模型:6月龄雌性APP/PS1转基因小鼠 行为学检测:Morris水迷宫,包含4天定位导航实验和第5天空间探索实验 组织采集:海马组织 分子检测:Western blot检测Aβ、P-tau、DHCR24、P-Akt、P-mTOR、p-p70s6k、Hes1、Notch1等蛋白

摘要

阿戈美拉汀是一种褪黑素MT1和MT2受体激动剂和选择性5-羟色胺2C受体拮抗剂,广泛用于治疗几种神经退行性疾病中的抑郁和失眠症状。然而,阿戈美拉汀在阿尔茨海默病中的神经保护作用知之甚少。本研究将30只小鼠随机分为三组,即野生型、APP/PS1和阿戈美拉汀组(50 mg/kg)。30天后,进行Morris水迷宫测试小鼠的认知能力。然后,处死所有小鼠,收集海马组织用于ELISA、Western blot和免疫荧光分析。在本研究中,我们发现阿戈美拉汀减轻了APP/PS1小鼠海马中的空间记忆缺陷、淀粉样蛋白-β沉积、tau磷酸化和神经炎症。进一步研究表明,阿戈美拉汀处理上调DHCR24的蛋白表达,并下调P-Akt、P-mTOR、p-p70s6k、Hes1和Notch1的表达。总之,我们的结果证实,阿戈美拉汀通过激活DHCR24信号并抑制Akt/mTOR和Hes1/Notch1信号通路,可改善APP/PS1小鼠的认知障碍并改善AD样病理。阿戈美拉汀可能成为治疗AD的有前景的候选药物。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
阿戈美拉汀是否对APP/PS1小鼠的AD样病理具有神经保护作用,并探讨其潜在机制。
核心机制
阿戈美拉汀通过激活DHCR24信号并抑制Akt/mTOR和Hes1/Notch1信号通路,减轻Aβ沉积、tau磷酸化和神经炎症。
主要证据
在APP/PS1小鼠中,阿戈美拉汀治疗显著改善Morris水迷宫表现,降低海马Aβ1-40/1-42水平及P-tau表达,减少促炎细胞因子(IL-1β、TNF-α)并增加抗炎细胞因子(IL-4),促进小胶质细胞从M1向M2表型极化,抑制星形胶质细胞活化。
研究意义
研究提示阿戈美拉汀可能成为治疗AD的潜在药物候选,为AD治疗提供新的靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

动物分组与给药

评估阿戈美拉汀对APP/PS1小鼠的作用

将20只雌性APP/PS1转基因小鼠随机分为APP/PS1组和阿戈美拉汀治疗组,另设10只野生型小鼠作为对照组。治疗组每日腹腔注射阿戈美拉汀(50 mg/kg/day)持续30天。

2

行为学测试

检测小鼠空间学习和记忆能力

给药结束后进行Morris水迷宫测试,包括4天定位导航实验和第5天空间探索实验,记录目标象限停留时间、穿越平台次数等参数。

3

组织采集与生化分析

检测海马组织中AD相关病理标志物

水迷宫测试后处死小鼠,分离海马组织,进行ELISA、Western blot和免疫荧光分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

行为学检测
免疫学检测

产品清单

实验环节名称品牌货号
阿戈美拉汀Aladdin Company#A124691
磷酸化Akt (Ser473)一抗Cell Signaling Technology#4060S
磷酸化mTOR一抗Cell Signaling Technology#5536S
mTOR一抗Cell Signaling Technology#2983S
磷酸化p70 S6激酶一抗Cell Signaling Technology#9234
p70 S6激酶一抗Cell Signaling Technology#2708
Hes1一抗Cell Signaling Technology#11988S
淀粉样蛋白β一抗Proteintech Group#60342-1-Ig
DHCR24一抗Proteintech Group#10471-1-AP
Akt一抗Proteintech Group10176-2-AP
Arginase-1一抗Proteintech Group#16001-1-AP
GFAP一抗Proteintech Group#60190-1-Ig
Tau一抗Proteintech Group#10274-1-AP
Notch1一抗Proteintech Group#20687-1-AP
磷酸化tau (Thr181)一抗Abcam Company#ab75679
磷酸化tau (S396)一抗Abcam Company#ab109390
i-NOS一抗Abcam Company#ab178945
小鼠白细胞介素1β ELISA试剂盒Elabscience CompanyE-EL-M0037c
转化生长因子β1 ELISA试剂盒Elabscience CompanyE-EL-0162c
小鼠白细胞介素4 ELISA试剂盒Elabscience CompanyE-EL-M0043c
小鼠肿瘤坏死因子α ELISA试剂盒Elabscience CompanyE-EL-M0049c
小鼠淀粉样蛋白β1-40 ELISA试剂盒Elabscience CompanyE-EL-M3009
小鼠淀粉样蛋白β1-42 ELISA试剂盒Elabscience CompanyE-EL-M3010
OCT包埋剂Sakura Finetek--
DAPI----
奥林巴斯BX60显微镜Olympus--
化学发光检测Bio-Rad--
GraphPad Prism 8.0----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物实验
小鼠品系、性别、年龄、体重、来源和饲养条件
阅读提示:Materials and Methods 部分 Animal Experiments
药物处理
阿戈美拉汀的剂量(50 mg/kg/day)、给药方式(腹腔注射)和持续时间(30天)
阅读提示:Materials and Methods 部分 Animal Experiments 及图1、2、3、4、5图注
行为学测试
Morris水迷宫的具体流程,包括定位导航实验的天数、平台位置、探针试验的细节(如平台移除、起始象限)
阅读提示:Materials and Methods 部分 Morris Water Maze
生化检测
海马组织的处理方式、ELISA检测的具体步骤、样本量(n=5)
阅读提示:Materials and Methods 部分 Enzyme-Linked Immunosorbent Assay
Western blot
抗体稀释比例、电泳和转膜条件、内参(GAPDH)
阅读提示:Materials and Methods 部分 Western Blot
免疫荧光
脑组织的包埋和切片、一抗稀释比例(Aβ 1:50, P-tau (T181) 1:50, GFAP 1:200)、二抗稀释比例(1:100)、图像分析
阅读提示:Materials and Methods 部分 Immunofluorescence
统计分析
统计方法(正态性检验、方差齐性检验、组间比较方法)、显著性水平(P < 0.05)
阅读提示:Materials and Methods 部分 Statistical Analysis