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电针对慢性应激抑郁模型大鼠海马磷酸二酯酶4及其亚型表达的影响
目的：探讨电针治疗抑郁症的生物学机制。方法成年雄性Sprague-Dawley大鼠32只随机分为空白组(n=8)、模型组(n=8)、电针组(n=8)、氟西汀组(n=8)，采用慢性不可预知性应激刺激结合孤养的方式建立抑郁模型。开野试验观察大鼠行为学变化。RT-PCR法检测大鼠海马磷酸二酯酶4(PDE4)A、PDE4D表达。结果模型组大鼠开野试验水平运动次数和垂直运动次数较空白组显著降低(P<0.001)，电针组和氟西汀组较模型组显著增加(P<0.001)。PDE4A、PDE4D mRNA表达，电针组比模型组显著减少(P<0.001)。结论抑制PDE4A、PDE4D表达可能是电针抗抑郁作用的机制之一。
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阿尔茨海默病与磷酸二酯酶4相关性的研究进展
随着全球老龄化加剧,老年痴呆常见的类型阿尔茨海默病(AD)发病呈逐年上升趋势.关于AD的发病机制有多种学说,但β淀粉样蛋白(Aβ)在AD患者的老年斑中选择性沉积是各种原因诱发AD的共同途径,是AD形成和发展的关键因素[1].炎症反应机制是近几年研究的热点,神经元凋亡被认为与Aβ引起的神经元炎症有关.有研究表明AD早期中枢发生了炎症反应,认为由于外周病原体或致炎因子进入中枢,或因神经元自身毒性(如Aβ沉积),激活了小胶质细胞,吞噬病原体或Aβ,同时释放炎症因子,引起炎症因子水平上升[2].
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磷酸二酯酶4及其抑制剂在学习记忆中的作用
环核苷酸磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)是环核苷酸的唯一细胞内水解酶,因而PDE抑制剂可以通过阻碍环核苷酸的分解,参与生物功能的调节.磷酸二酯酶4(PDE4)是PDE大家族的成员之一,PDE4抑制剂在临床上主要用于治疗慢性阻塞性肺病(COPD)、哮喘、自身免疫性疾病(如银屑病)、过敏性疾病及抑郁症.近年来,越来越多的研究表明PDE4可以通过多种途径影响学习记忆的过程,相应的抑制剂能够通过调控细胞内cAMP水平来改善中枢神经系统退行性疾病所致的学习记忆障碍.本文综述了PDE4在学习记忆调节中的作用及其抑制剂在治疗学习记忆障碍疾病中的应用.
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新型磷酸二酯酶4抑制剂氯比普兰改善老年小鼠的认知功能障碍
目的 探讨新型磷酸二酯酶4抑制剂氯比普兰(chlorbipram)对老年小鼠学习记忆功能障碍的影响.方法 20月龄和6月龄昆明雄性小鼠,分别随机分为溶剂对照组和氯比普兰给药组(0.5 mg· kg-1),连续给药21 d.旷场实验检测穿越格子数、直立次数和粪便粒数;新物体识别实验(NOR)检测识别指数(RI);水迷宫实验检测逃避潜伏期、穿越平台时间、目标象限停留时间及路程和游泳速度.ELISA法测定海马环磷酸腺苷(cAMP)的含量,Western蛋白印迹法检测磷酸化蛋白激酶A(p-PKA)和磷酸化cAMP反应元件结合蛋白(p-CREB)的水平;逆转录PCR(RT-PCR)检测脑源性神经营养因子(BDNF) mRNA的表达.结果 旷场实验结果显示,20月龄正常组小鼠粪便粒数明显多于6月龄正常组小鼠(P＜0.05),给予氯比普兰后粪便粒数明显减少.NOR实验结果表明,20月龄正常组小鼠RI明显低于6月龄正常组小鼠(P＜0.01),给予氯比普兰后RI明显升高(P＜0.05),达到6月龄正常组小鼠水平.水迷宫实验结果显示,与6月龄正常组小鼠相比,20月龄正常组小鼠穿越平台次数明显减少(P＜0.01),第一次到达平台时间明显延长(P＜0.05),目标象限的探索时间和路程显著性下降(P＜0.01);给予氯比普兰明显增加穿越平台次数(P＜0.01),缩短第一次到达平台时间(P＜0.05),延长在目标象限探索的时间和路程(P＜0.01).ELISA分析结果显示,20月龄正常组小鼠海马cAMP水平明显低于6月龄正常组小鼠(P＜0.01),氯比普兰能显著增加海马cAMP含量(P＜0.01).Western蛋白印迹结果显示,20月龄正常组小鼠海马内p-PKA和p-CREB的蛋白表达明显低于6月龄正常组小鼠(P＜0.01),氯比普兰能够增强p-PKA和p-CREB表达(P＜0.01).RT-PCR结果表明,20月龄正常组小鼠海马内BDNF mRNA水平明显低于6月龄正常组小鼠(P＜0.01),给予氯比普兰能显著提高BDNF mRNA水平(P＜0.01).结论 氯比普兰可以通过影响cAMP水平,上调p-PKA和p-CREB蛋白表达,促进BDNF的转录,从而改善老年小鼠的认知功能障碍.
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磷酸二酯酶4在心脏疾病中作用的研究进展
磷酸二酯酶4 (PDE4)是细胞内特异性cAMP水解酶,PDE4可以通过调节心肌细胞内的cAMP水平,进而影响cAMP参与的一系列生理功能的调节.目前,PDE4在慢性阻塞性肺病和银屑癣等疾病中作用的研究较为广泛,该综述旨在介绍PDE4在实验动物和人心肌肥大、心衰和心律失常中作用的研究进展.首先,通过观察大鼠心肌肥大模型发现PDE4水平有明显降低,进而对人类病变的心脏进行研究,表明患病的心脏上PDE4A和PDE4D水解活性也有明显下降;其次,在人心衰的心肌细胞上,存在于心脏兰诺定2型受体/Ca2+复合体中的PDE4D3,水解cAMP的活性也有显著降低;后,在β肾上腺素刺激下,离体人心肌细胞中PDE4受到抑制后,细胞内cAMP水平和L型Ca2+电流均增加,表明PDE4受抑制会增加心率失常的发生率.
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cAMP/PKA/CREB信号通路及相关调控蛋白PDE-4和ERK对学习记忆的影响
近年来在动物身上进行了大量的学习记忆实验,均提示cAMP/PKA/CREB信号通路中的各蛋白均与学习记忆过程有关.环磷酸腺苷(cAMP)激活蛋白激酶A磷酸化并激活cAMP反应单元结合蛋白(CREB),后者是一种重要的核蛋白,其调节启动子中具有cAMP反应单元(CRE)的基因转录,这种核转录因子具有调节包括学习记忆在内的广泛的生物学功能.已有研究证实,PDE4和ERK为cAMP/PKA/CREB信号通路的调节蛋白.现对cAMP/PKA/CREB信号通路中的各蛋白及其调控蛋白PDE-4和ERK进行研究,阐述着三者之间的关系,并探讨其对学习记忆的影响.
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以PDE4为靶标从中草药中发现抗抑郁药物
抑郁症是现代社会常见的情感障碍疾病,严重危害人类的身心健康,并给社会造成巨大的负担.虽然现代医学对抑郁症的研究已经非常深入,但其发病机制仍未明确,现有的治疗抑郁症的药物由于不良反应多、起效慢等缺点,疗效并不理想.近年来发现具有多重作用机制或多个作用靶点的药物,逐渐成为抗抑郁药物研发的主流.而传统的中医药在抑郁症的治疗用药方面有着丰富的经验和大量古文献记载.
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PDE4/PDE7双重抑制剂的研究进展
目的 为进一步研究磷酸二酯酶抑制剂提供参考.方法 对磷酸二酯酶4(PDE4)和磷酸二酯酶7(PDE7)的组织分布、生理功能、催化区域的结构特点和PDE4/PDE7双重抑制剂研发的新进展进行综述.结果 PDE4/PDE7双重抑制剂具有显著的抗炎作用,且能够避免单一性的PDE4选择性抑制剂药物具有如恶心、呕吐等副作用.结论 PDE4/PDE7双重抑制剂有希望成为新一代的抗炎药物.
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鞘内注射PDE4A、PDE4C亚型特异性siRNA对L5脊神经结扎大鼠神经病理性疼痛的影响
目的 观察鞘内分别注射针对磷酸二酯酶4A、4C亚型基因(phosphodiesterase 4A,PDE4A; phosphodiesterase 4C,PDE4C)的小干扰RNA(siRNA)对L5脊神经结扎(SNL)大鼠的痛觉高敏行为的影响.方法 72只鞘内置管成功的成年雄性SD大鼠,随机均分为六组:假手术组(S组)、生理盐水组(NS组)、单纯载体组(LipofectaminTM RNAiMAX,Ⅴ组)、错配SiRNA组(M组)、PDE4A siRNA组(siR-A组)和DE4C siRNA组(siR-C组).S组仅暴露L5脊神经,其余五组行SNL.S组、NS组分别在术后即刻、术后1、3、5、7d给予等量生理盐水10μl,其余四组分别给予Li-pofectaminTM RNAiMAX、错配SiRNA、PDE4A siRNA、PDE4C siRNA 2 μg/10μl,并在术前1d、术后2、4、6、8d测定热缩足潜伏期(TWL)和机械缩足阈值(MWT),第8天行为学测定结束后处死大鼠,取腰段脊髓,采用western blot和ELISA法分别测定PDE4A、PDE4C的蛋白表达水平及肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1β表达水平.结果 与S组和siR-A组比较,其它四组大鼠PDE4A蛋白含量明显增加(P＜0.05).与S组和siR-C组比较,其它四组的PDE4C蛋白含量明显增加(P＜0.05).与S组比较,其它五组大鼠术后2、4、6、8 d TWL明显减慢,MWT明显下降(P＜0.05)；术后第8天大鼠脊髓TNF-α和IL-1β含量明显升高(P＜0.05).结论 鞘内分别注射PDE4A-siRNA、PDE4C-siRNA可明显抑制SNL大鼠腰脊髓段PDE4A、PDE4C蛋白的表达,但不能缓解大鼠机械和热痛觉高敏,抑制TNF-α、IL-1β的表达.
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磷酸二酯酶4抑制剂抗银屑病机制研究进展
磷酸二酯酶4是特异性水解cAMP的关键酶,通过多种途径参与炎症的发生.磷酸二酯酶4抑制剂抗炎活性广泛,通过调节基因表达抑制肿瘤坏死因子-α、IFN-γIL-12和IL-23等细胞因子的生成,抑制树突细胞和T细胞活化减少相应炎性介质的生成,而且具有一定抗血管生成潜能,在多层面、多靶点发挥抗银屑病作用,其疗效和安全性在初步临床试验中得到肯定.选择性磷酸二酯酶4抑制剂有望成为治疗银屑病的新途径.
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磷酸二酯酶4作为抗炎药物靶点的研究现状及未来发展方向
环腺苷酸(cAMP)-特异性磷酸二酯酶4(PDE4)是目前热门的药物靶点之一.PDE4抑制剂在临床已表现出对数种炎症性疾病有效,包括哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)、过敏性鼻炎和过敏性皮炎等,在动物模型上对其它多种疾病包括关节炎,败血症等也有效.由于有恶心及呕吐等不良反应,进入临床研究的第1代PDE4抑制剂如咯利普兰(rolipram),吡拉米特(piclamilast)已中止研究,但是有数个第2代PDE4抑制剂(如西洛司特和罗氟司特)正在研究和开发中.由于,它们仍不能避免恶心呕吐的不良反应,因此,它们的临床使用受到限制.PDE4家族包括4种亚型.目前正在研发中的PDe4抑制剂一般都不能区别PDE4的亚型.近,已有一些重要的进展使我们能更好的理解各种亚型的不同作用.PDE4亚型的特异性抑制剂有可能降低药物的不良反应并仍保持药物的抗炎活性,因而有可能开发出比目前正在研制的第2代PDE4抑制剂更好的抗炎药物.
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沉默PDE4B对内毒素刺激的小胶质细胞内cAMP的影响
目的 观察磷酸二酯酶4(phosphodiesterase 4,PDE4)4种亚型(A、B、C和D)的siRNA对内毒素刺激前后小胶质细胞内cAMP的影响.方法 24孔板接种原代培养的小胶质细胞,收集细胞测定PDE4 4种亚型的蛋白含量.随机将细胞分为空白对照组、LPS组、单纯载体组、错配siRNA 组、PDE4A-siRNA组、PDE4B-siRNA组、PDE4C-siRNA组和PDE4D-siRNA组,空白对照组与LPS组细胞不进行转染;其余5组分别转染LipofectaminTM RNAiMAX、错配siRNA、PDE4A siRNA、PDE4B siRNA、PDE4C siRNA和PDE4D siRNA,48 h后收集各组细胞测定4种亚型mRNA及细胞内cAMP的表达水平;除空白对照组外,其余7组细胞在转染48 h后分别给予100 μg·L-1 LPS,刺激30 min后收集各组细胞测定细胞内cAMP的浓度.结果 PDE4 4种亚型蛋白均在小胶质细胞内表达;转染48 h后,PDE4A-siRNA、PDE4B-siRNA、PDE4C-siRNA和PDE4D-siRNA可分别明显抑制相应PDE4亚型mRNA 的表达(P<0.05),各组细胞内cAMP的含量无明显改变(P＞0.05);LPS 刺激后各组细胞内cAMP的含量均比空白对照组明显增高(P<0.05),与LPS组相比,仅PDE4B-siRNA组细胞内的cAMP含量明显升高(P<0.05).结论 PDE4B-siRNA可有效抑制PDE4B mRNA的表达并能明显升高LPS刺激后细胞内的cAMP含量.
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大鼠急性肺损伤模型肺组织中磷酸二酯酶4活性的变化
目的 观察磷酸二酯酶4(PDE4)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和炎症细胞浸润在急性肺损伤过程中的变化规律,以及它们之间的相关性.方法 脂多糖(LPS)诱导大鼠急性肺损伤(ALI),高效液相法(HPLC)测定肺组织PDE4活性、ELISA法检测TNF-α含量,常规细胞形态学检测中性粒细胞在支气管肺泡灌洗液(BALF)和肺组织中的浸润变化.结果 气道内滴入LPS,1 h后肺组织中PDE4活性开始增加,6 h达到峰值,与对照组相比(P＜0.01),24 h后开始回落.支气管肺泡灌洗液(BALF)的白细胞总数和中性粒细胞数的变化与PDE4活性变化相关(r=0.83,P＜0.05),2 h后开始增加,6 h达到峰值,48 h后回落接近滴入LPS前.肺组织匀浆的TNF-α含量在LPS滴入后迅速上升,2 h达到峰值,24 h后开始回落,其上升先于前两者.在LPS滴入6 h测定抗超氧阴离子自由基(O-.2)和中性粒细胞髓过氧化酶(MPO)水平也明显上升.给予PDE4抑制剂RP73-401(piclamilast)后,肺组织中PDE4活性与TNF-α含量均下降,肺部炎症也得到改善,与损伤后6 h相比差异有显著性(P＜0.01).结论 气道内滴入LPS后肺组织中PDE4活性迅速上升,并与TNF-α上升有一定的相关性,运用PDE4抑制剂后,二者水平均明显降低.PDE4和TNF-α升高可能诱导中性粒细胞聚集和过氧化反应的因素,提示PDE4抑制剂可能是一个治疗ALI的重要靶点.
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咯利普兰对大鼠哮喘模型肺组织磷酸二酯酶及IL-4的影响
目的为阐明大鼠哮喘模型肺组织cAMP-PDE活性升高的相关原因和意义,研究了咯利普兰(rolipram, Rol)对大鼠哮喘模型的肺功能、肺组织中磷酸二酯酶( PDE )活性和IL-4含量的影响.方法采用卵白蛋白致敏后重复抗原攻击制备哮喘模型,测定肺功能,肺组织cAMP-PDE活性、PDE4的活性和IL-4含量,分类计数外周血和支气管肺泡灌洗液(BALF)中的白细胞.结果哮喘大鼠肺组织cAMP-PDE及PDE4活性与正常对照组相比均升高(P<0.05),致敏后重复抗原攻击的哮喘大鼠肺组织cAMP-PDE活性中PDE4活性比例较高,约占70%.Rol剂量依赖性增加哮喘大鼠肺顺应性,降低肺阻力,抑制增加的哮喘大鼠肺组织cAMP-PDE和PDE4活性,降低肺组织IL-4含量.以Rol (1 mg·kg-1, po)作用明显.哮喘大鼠的肺组织cAMP-PDE和PDE4活性与IL-4存在相关性(P<0.05).此外,Rol还能明显抑制哮喘大鼠BALF中和外周血炎症细胞数目,明显抑制BALF中多形核细胞及血中EOS的比例(P<0.05).结论致敏后重复抗原攻击的哮喘大鼠肺功能明显恶化,肺组织IL-4含量、cAMP-PDE活性明显升高,其中cAMP-PDE活性中以PDE4为主,且cAMP-PDE活性、PDE4活性与肺组织中IL-4密切相关.Rol能有效抑制哮喘大鼠肺组织cAMP-PDE及PDE4活性的升高,降低IL-4含量,改善肺功能.
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吡拉米司特在大鼠急性肺损伤模型中降低PDE4活性与TNF-α/IL-10平衡有关
目的 观察PDE4活性与TNF-α/IL-10平衡在脂多糖(LPS)诱导的大鼠急性肺损伤模型(ALI)中相互关系,探讨选择性磷酸二酯酶4抑制剂吡拉米司特(piclamilast)对ALI的作用及机制.方法 脂多糖(LPS)诱导大鼠ALI模型,设对照组、模型组、吡拉米司特组(1、3、10 mg·kg-1)和地塞米松组(1 mg·kg-1),常规细胞形态学检测肺泡灌洗液(BALF)和肺组织中中性粒细胞的浸润情况,比色法测定BALF中超氧阴离子自由基(O2·-)和中性粒细胞髓过氧化酶(MPO),ELISA法检测肺组织中TNF-α和IL-10含量,高效液相(HPLC)法测定肺组织中PDE4活性.结果 ①吡拉米司特(1、3、10 mg·kg-1)灌胃给予能够抑制BAL中MPO、O2·-的增加,改善LPS诱导的大鼠ALI模型BALF中的炎症细胞聚集和肺水肿程度,②吡拉米司特可抑制LPS诱导的大鼠ALI肺组织TNF-α上升(P＜0.05～0.01),并能明显提高LPS引起的大鼠ALI肺组织IL-10分泌下降,③大鼠ALI模型肺组织中PDE4活性明显上升(P＜0.01),吡拉米司特预处理可抑制PDE4活性的上升,而且其对PDE4活性抑制性变化与TNF-α/IL-10比值的变化基本一致.地塞米松1 mg·kg-1也能降低TNF-α和升高IL-10水平,调节TNF-α/IL-10平衡关系,但DXM不能抑制PDE4活性的升高.结论 TNF-α/IL-10可能是ALI病理生理学的一对重要的平衡性细胞因子.吡拉米司特可能通过抑制PDE4活性,调节TNF-α/IL-10平衡改善LPS诱导的大鼠ALI.
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磷酸二酯酶4研究进展
环腺苷酸(cAMP)和环鸟苷酸(cGMP)对于细胞的许多功能有重要作用.磷酸二酯酶(PDEs)催化cAMP和cGMP水解开环分别生成AMP和GMP,这是细胞内降解cAMP和cGMP的唯一途径.PDEs可分为11个家族,其中有8个家族可以水解cAMP,包括能专一性地水解cAMP的PDE家族(如 PDE4),和既可水解cAMP又可水解cGMP的PDE家族.PDE4同工酶主要存于在炎症细胞中.PDE4可分为A、B、C、D 4个亚家族,根据其N端的特殊结构,有长、短和超短三种形式.PDE4催化区三维结构的阐明有助于它们功能的研究和相关药物的设计.PDE4通过与其它蛋白如抑制蛋白、A-激酶锚定蛋白(AKAP)以及活化的C激酶1受体(RACK1)等相互作用使cAMP浓度区域化,选择性地调节各种细胞功能.PDE4作为一个治疗靶点,研究其选择性抑制剂具有重要的意义,可以用于治疗由炎症引起的疾病,如哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、阿尔采末病(AD)、帕金森病(PD)和中风等由潜在的炎症引起神经元受损造成的中枢神经系统疾病.
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行气调神针刺疗法对缺血性卒中后抑郁大鼠左前皮质及海马CREB和PDE4 mRNA表达的影响
目的 观察cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)和磷酸二酯酶4 (phosphodiesterase 4,PDE4)在缺血性卒中后抑郁(post stroke depression,PSD)发病中的作用及行气调神针刺疗法对其的影响.方法 将SD大鼠随机分为正常组、模型组、行气调神针刺组、西药组,每组各20只.采用大脑中动脉电凝结合应激和孤养的方法复制PSD模型.针刺组取“人中”、双侧“合谷”和双侧“太冲”,针刺治疗6周,西药组予以盐酸氟西汀灌胃治疗6周.采用RT-PCR检测左前皮质及海马CREBmRNA和PDE4 mRNA的表达水平.结果 终各组样本量为11.与正常组比较,模型组大鼠左前皮质及海马CREB mRNA表达水平显著下调(P＜0.01),PDE4 mRNA表达水平显著上调(P＜0.01);与模型组比较,西药组及针刺组大鼠左前皮质及海马CREB mRNA表达水平显著上调(P＜0.01),PDE4 mRNA表达水平显著下调(P＜0.01).结论 行气调神针刺疗法治疗PSD的机制与上调脑组织CREB mRNA的表达和下调PDE4 mRNA的表达有关.
关键词： 卒中后抑郁 行气调神针刺疗法 cAMP反应元件结合蛋白 磷酸二酯酶4 -
14种紫珠属植物醇提取物抑制磷酸二酯酶4活性初探
目的 研究14种紫珠属植物枝叶提取物对磷酸二酯酶4(PDE4)的抑制作用.方法 采用体积分数95％乙醇回流提取法提取药材,以标记液体闪烁计数法检测提取物对PDE4的D2亚型靶标(PDE4D2)的抑制活性.结果 测试体系的药物终质量浓度为0.2g/L时,毛叶老鸦糊、裸花紫珠对PDE4D2的抑制率分别为86.78％和85.76％,其他12种紫珠属植物的抑制率则均在90％以上,其中大叶紫珠的抑制率为98.63％.结论 紫珠属植物对PDE4靶标具有明显的体外抑制作用.
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银屑病治疗靶向药物的研究进展
目的:了解银屑病治疗靶向药物的研究进展,为其新药研发提供参考.方法:以"银屑病""生物""靶向治疗""Psoriasis""Biological""Targeted therapy"等为关键词,组合查询2000年-2018年10月在中国期刊全文数据库、万方、维普、PubMed、Spring-erLink、Web of Science、Elsevier等数据库中的相关文献,对银屑病治疗药物的作用靶点及其制剂的研究进展进行归纳和总结.结果与结论:共检索到相关文献1913篇,其中有效文献48篇.目前,银屑病治疗靶向药物主要是肿瘤坏死因子α抑制剂、白细胞介素及其受体抑制剂、磷酸二酯酶4抑制剂、T细胞靶向治疗药、细胞信号传导小分子抑制剂、血管内皮生长因子抑制剂等.此外,随着银屑病作用机制的深入研究,也发现了很多新的作用靶点,如神经生长因子抑制剂、趋化因子受体拮抗剂、丝裂原激活的蛋白激酶抑制剂、转录激活因子抑制剂等可作用于新的靶点,均可能在银屑病中发挥治疗作用,这些靶点为进一步研究的方向和具体研究点等提供新思路.
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磷酸二酯酶4抑制剂在慢性阻塞性肺疾病中的应用
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种慢性炎症性疾病,其治疗一直是一个难题,研究表明磷酸二酯酶4(PDE4)抑制剂可抑制COPD发病的主要炎性细胞,具有广谱抗炎作用.本文拟就PDE4抑制剂的概述、治疗COPD的作用机制、研究进展等方面作一综述.
