目的:肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis,ALS)是一种人类运动系统特发性且致命的神经退行性疾病,其最主要的病理特点是大脑运动皮层和脊髓中运动神经元选择性损失。目前用于治疗ALS的药物选择范围较小,而大麻二酚(cannabidiol,CBD)作为用于治疗神经精神类疾病的优良候选化合物,受到了广泛的关注,但其对ALS模型中的神经保护作用却鲜有报道。因此,探究大麻二酚对ALS疾病模型的神经保护作用,并进一步探究其作用途径将对包括肌萎缩侧索硬化症在内的神经退行性疾病的治疗有所助益。有研究报道,CBD在多发性硬化症和缺血性脑损伤中存在一定的神经保护作用,我们希望进一步探究大CBD在ALS中是否能发挥神经保护作用以及起可能的作用途径。方法:(1)利用过氧化氢(Hydrogen peroxide,H2O2)刺激NSC34小鼠脊髓运动神经元细胞建立细胞氧化应激模型,利用噻唑蓝(MTT)细胞增殖检测试剂盒与Cell Counting Kit-8(CCK-8)细胞活力试剂盒检测CBD对H2O2造模后细胞活力的影响;活性Dibutyryl-cAMP溶解度氧检测试剂盒、MitoSOX试剂盒和四甲基罗丹明乙酯(TMRE)试剂盒检测CBD对抗神经元氧化应激的作用。(2)选用表达突变人源SOD1G93A的小鼠作为ALS体内模型,从小鼠发病前约30天(Day=63)起,腹腔注射10 mg/kg CBD(每天给药一次,直至实验结束)。利用体重指标以及转棒、爬杆、旷场实验等行为学指标考察CBD延缓ALS模型小鼠疾病进展,增强运动功能的作用;通过免疫荧光(IF)以及尼氏染色(Nissl staining)评价CBD的神经保护作用;利用ELISA试剂盒检测小鼠血清中丙二醛水平的变化。(3)借助Western blot检测小鼠皮层和脊髓组织中PGC-1α与AMPK通路相关蛋白的变化。在H2O2诱导的NSC34细胞氧化应激模型中,利用Western blot检测CBD对JNK通路相关Supplies & Consumables蛋白水平影响。结果:(1)利用H2O2刺激NSC34鼠运动神经元建立细胞氧化应激模型,给予CBD(1 μM)后可以增加细胞活性,降低细胞毒性。(2)CBD(1 μM)可以减少H2O2诱导所致NSC34细胞内ROS与线粒体超氧化物水平提高;同时升高H2O2诱导所致线粒体膜电位(MMP)降低。(3)在SOD1G93A的小鼠模型中,每日腹腔注射CBD(10 mg/kg)的作用包括提高在转棒实验中的跌落潜伏期;降低在爬杆实验中的爬杆时间。(4)尼氏染色和免疫荧光结果显示,腹腔注射CBD(10 mg/kg)可以减少SOD1G93A小鼠大脑运动皮层layer 5以及脊髓L4-L5中的神经元损伤;同时还可以降低SOD1G93A小鼠血清中MDA水平。(5)腹腔注射CBD(10 mg/kg)上调SOD1G93A小鼠皮层和脊髓部selleck NMR位PGC-1α、Nrf2、HO-1表达以及上调AMPK磷酸化水平,下调JNK的磷酸化水平。(6)Western blot结果发现,CBD可以提高H2O2诱导的运动神经元氧化应激模型中AMPK磷酸化水平,降低JNK磷酸化水平,促进HO-1表达。结论:CBD能抑制H2O2诱导的氧化应激,减轻神经元损伤;腹腔注射CBD能增强SOD1G93A小鼠的运动功能并延缓疾病进展;推测CBD对抗ALS模型神经损伤可能与PGC-1α以及JNK信号通路存在相关性。