Zhang等和Wang等均采用25mmol/L的L-Glu作用HT22细胞24h。可见细胞凋亡增加,线粒体膜电位耗散,ROS积聚,Bcl-2表达显著降低,Bax、Bad、Caspase-3和Caspase-8表达显著升高。Hu等采用20mmol/L的L-Glu作用PC12细胞24h,细胞活力下降,细胞凋亡率增加,细胞增殖G1期发生阻滞,细胞内ROS积累并发生Ca2+超载和线粒体膜电位去极化,Bcl-2表达明显降低,Bax、Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9表达显著升高。Zhu等采用20mmol/L的L-Glu作用SH-SY5Y细胞24h, ROS生成增加,Bax、Caspase-3和Caspase-9上调,Bcl-2下调,同时细胞色素C(胞浆)的释放增加。
此模型适用于筛选抗神经兴奋性异常的药物。从作用机制角度来说,此模型与胆碱酯酶抑制模型类似,因此筛选出的药物在抗AD的靶向性和安全性方面需要进一步研究。
(五)脂多糖诱导剂与建模实例
脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)是革兰阴性菌细胞壁中特有的一种成分。作为一种炎症诱导剂,LPS可激活各类免疫细胞。小胶质细胞是大脑中最主要的常驻免疫细胞之一,参与免疫监视和调节中枢神经系统稳态等多个过程。小胶质细胞受到LPS刺激后,释放促炎介质(如NO)和促炎细胞因子(如IL-1β、IL-6、TNF-α等)而迅速启动神经炎症反应。神经炎症早已被证实与AD的发生发展密切相关。因此,调节小胶质细胞过度激活介导的神经炎症被认为是治疗AD的潜在策略之一。
Askari等采用1μg/mL的LPS作用原代小胶质细胞24h后,NO、iNOS和ROS的表达水平显著升高,促炎因子TNF-α、IL-1β、PGE2和抗炎因子IL-10的表达均显著升高,而谷胱甘肽(GSH)含量显著降低。Zhao等采用1μg/mL的LPS作用BV-2小胶质细胞12h后,致炎细胞因子(TNF-α、PGE2、IL-6、IL-1β)和氧化应激(ROS、MDA)水平明显升高。
此模型适用于筛选抗神经炎症的药物,其中,小胶质细胞是参与神经炎症的主要细胞之一。因此,筛选出的药物可进一步研究其对小胶质细胞的调节作用,同时涉及AD的相关指标需要进一步检测与验证。
(六)铝诱导剂与建模实例
常用铝剂包括氯化铝(AlCl3)和麦芽酚铝。麦芽酚铝是一种具有良好膜透性、水溶性和亲脂性的电中性铝络合物,相比于AlCl3,麦芽酚铝不易水解成Al(OH)3,能更稳定持续地释放铝离子,产生更显著的神经毒性,因此更适合进行铝毒性负载的AD模型构建。研究发现,铝毒性与氧化应激、线粒体功能障碍、金属离子代谢紊乱、神经炎症、微管改变、胆碱能障碍、轴突运输受损和Aβ聚集等过程都有关联。因此铝离子是AD等神经退行性疾病的发生发展重要诱因之一。
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