基本信息
- 项目名称：
- 绿茶提取物（EGCG）对阿尔兹海默病(AD)的预防和治疗作用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本项目拟用行为学病理学分子生物学等技术及适用的动物模型，研究EGCG对AD发生、发展的作用机制，及与信号转导分子相关性，分析其结构和功能，为发现新配体，验证其作为新药靶的可行性，提供新思路，在神经系统疾病药物的研发上具有巨大的现实意义和广阔的应用价值。
- 详细介绍：
- 诺贝尔奖获得者沃森说21世纪是“脑的世纪”。。 痴呆已成为心血管病、肿瘤、中风后。第四大危害人类的疾病，并逐年增加。ADI预测2040年我国痴呆患病率将以336%比例增长，中国的痴呆病人数将等于世界发达国家痴呆数的总和（超过2000万）。AD作为神经疾病主要部分，其治疗方法已成为国内外研究的热点。 我国是产茶大国，EGCG为绿茶提取物，绿茶易获得，价格低廉，疗效好，是理想的治疗药物。 通过水迷宫实验检测行为学；Tunel法检测脑组织神经元凋亡形态与数目；IHC法检测脑皮层及海马TrkA、Aβ、β-APP、ERK、CREB等蛋白表达；Western blot法检测脑皮层及海马NGF-P75NTR及NGF-TrkA信号通路相关蛋白表达及适用的动物模型得出EGCG能够明显改善APP/PS1转基因小鼠的学习记忆障碍及抑制神经元数目减少与凋亡形成，有效防治AD；可能机制与抑制APP/PS1转基因小鼠海马内的凋亡相关因子表达等相关；还与激活NGF-P75NTR及NGF-TrkA等信号通路相关。 本课题通过从氧化应激、神经保护，抗凋亡等多层次、多角度研究EGCG对AD发生、发展的作用机制，及与信号转导分子相关性。首次提出EGCG对APP/PS1转基因鼠治疗作用；首次提出从NGF-trka神经营养通路研究EGCG防治AD作用机制；首次提出从NGF-P75凋亡通路研究EGCG防治AD作用机制。 综合分析EGCG的结构和功能，为发现新配体，验证其作为新药靶的可行性，提供新思路，为神经系统疾病药物的研发上提供理论依据，具有巨大的现实意义和广阔的应用价值。 本研究处于国际先进，国内领先水平。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 阿尔兹海默病（AD）是一种渐进性神经系统退行性疾病，已成为第四大死亡原因，其发病率及死亡率逐年增高，AD的预防和治疗已经成为世界各国研究的热点课题。研究证实绿茶提取物（EGCG）具有抗氧化、抗炎及神经保护等作用。本实验拟采用行为学病理学分子生物学等技术及适用的动物模型，研究AD发生、发展的作用机制，及于信号转导分子相关性，分析其结构和功能，为发现新配体，验证其作为新药靶的可行性，提供新思路。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性：遵循实验规则，通过行为学，病理学，分子生物学等实验方法研究EGCG对AD防治作用。实验结果分析表述真实严谨。 先进性：诺贝尔奖获得者沃森说21世纪是“脑的世纪”。AD作为神经疾病主要部分，其治疗方法已成为国内外研究的热点。 独特性：首次研究EGCG对APP/PS1转基因鼠治疗作用；首次从NGF神经营养通路研究EGCG防治AD作用机制；首次从P75凋亡通路研究EGCG防治AD作用机制。
应用价值和现实意义
- ADI预测2040年我国痴呆患病率将以336%比例增长，中国的痴呆病人数将等于世界发达国家痴呆数的总和（超过2000万）。 我国是产茶大国，EGCG为绿茶提取物，绿茶易获得，价格低廉，疗效好，是理想的治疗药物。本课题EGCG对AD的研究，在神经系统疾病药物的研发上具有巨大的现实意义和广阔的应用价值，推动了我国医药卫生事业的发展。
学术论文摘要
- 目的 观察EGCG对APP/PS1转基因鼠神经元保护作用及防治AD可能机制。方法 以2 mg/kg EGCG灌胃给予APP/PS1鼠4周，双蒸水灌胃给予C57鼠（阴性对照）和APP/PS1鼠（实验对照）；通过水迷宫、化学比色、 Western blot等方法检测脑皮层及海马相关指标表达。结果 1）EGCG可明显缩短APP/PS1转基因鼠水迷宫实验潜伏期；2）EGCG明显降低APP/PS1转基因鼠大脑皮层及海马区凋亡神经元数量及凋亡指数；3）EGCG明显增加TChE活性，降低Aβ、APP蛋白水平；4）EGCG明显升高APP/PS1转基因鼠脑组织过氧化相关因子SOD活性、降低MDA含量；5）EGCG可明显降低APP/PS1转基因鼠脑内NGF-P75NTR凋亡信号通路中相关蛋白的表达水平，明显增加NGF-TrkA信号通路中相关蛋白表达水平。结论 EGCG能够明显改善转基因小鼠的学习记忆障碍，其防治AD可能机制与提高转基因小鼠海马内的抗氧化酶活性、抑制凋亡相关因子表达、激活NGF-P75NTR及NGF-TrkA等信号通路相关。
获奖情况
- 申报者相关论文《EGCG对自然衰老大鼠模型学习记忆障碍的改善作用》以第一作者被《解剖科学进展》杂志录用。 相关论文《EGCG Attenuates β-Amyloid Deposition and Rescues Memory Deficits in an Alzheimer’s Disease Transgenic Mouse Model》以第一作者被《Neurobiol Aging》录用。
鉴定结果
- 本课题关于《绿茶提取物对阿尔兹海默病的预防和治疗作用》专家鉴定及相关论文录用通知见附表。
参考文献
- 技术 ： 水迷宫检测；免疫组化；细胞凋亡检测；化学比色法；western检测 文献检索： Freedman SB, Morris RG. A learing deficit related to age and beta-amyloid plaques in a mouse model of Alzheimer’s disease [J]. Nature, 2000, 408(6815): 975- 979 Hashimoto Y, Kaneko Y, Tsukamoto E, et al. Molecular characterization of neurohybrid cell death induced by Alzheimer's amyloid-beta peptides via p75NTR/PLAIDD. J Neurochem. 2004; 90:549-558.
同类课题研究水平概述
- 阿尔茨海默病(AD)是一种以进行性认知功能减退为主要临床症状慢性中枢神经系统退行性疾病，发病机制目前仍未完全阐明。现有AD治疗包括抗氧化剂、神经保护疗法、抗淀粉样蛋白的治疗等。 一、抗氧化剂：氧化应激增强是导致AD的功能退化和神经变性的基础，抗氧化剂能减少氧化应激减少未被清除自由基对神经细胞损伤。JackCR多项流行病学研究提供证据均支持下列观点：维生素E有延缓AD发病的作用。20世纪90年代初艾地苯醌作为抗氧化剂用于治疗AD。 二、神经保护：神经营养因子是促进神经系统发育和维持神经系统功能的蛋白质。近年来，临床应用神经营养因子作为神经细胞保护剂治疗AD，主要阻止AD发展而不能短期内出现疗效，这给临床观察带来了一定困难。Oda等研究显示,多奈哌齐对NGF诱导的PCI2细胞神经突起的生长有促进作用，且多奈哌齐促进神经突起生长作用具有浓度依赖性。 三、抗β淀粉样蛋白:目前尚无现成抗Aβ蛋白治疗方法。研究发现，在Aβ前体突变转基因小鼠中,行Aβ免疫接种可减轻AD病理学表现，此后，实施了一项对人体进行免疫接种的研究项目，这项临床试验因6％的患者发生大脑炎而中止。对临床观察表明，生成Aβ抗体的患者疾病发展减轻，因此认为被动免疫接种也许是更安全的疫苗接种策略。 当前治疗AD的药物很多，但是每类药物都有其缺点，不能有效防治阿尔兹海默病。Levites等通过人类成神经细胞瘤SHSY5Y细胞进行研究，发现EGCG使产生非淀粉样变性的可溶性APP的表达水平提高，减少了具有神经毒性作用的Aβ的产生，加上其易获得，价格低廉，疗效好,提示了EGCG对AD的防治具有潜在的应用前景。相信随着对EGCG的作用与机制的进一步阐明，EGCG将有望成为治疗神经退行性等疾病的有效低毒的临床用药。而国际上少见能找到这些方面的数据,目前的文献表明这一领域的研究处于起始阶段，缺少充足的理论研究，本项目首次从NGF神经营养通路研究EGCG防治阿尔兹海默病的作用机制；首次从P75诱导细胞凋亡通路研究EGCG防治阿尔兹海默病的作用机制，首次研究EGCG对APP/PS1转基因鼠的治疗作用；为EGCG的AD药物治疗提供的理论支持。 所以，本次研究在国际处于领先水平。
