药学学报  2013, Vol. 48 Issue (12): 1743-1754   PDF    
环氧合酶、脂氧酶及其靶向药物与阿尔茨海默病的防治
沈娇宁, 徐刘昕, 王蕊     
华东理工大学药学院, 上海市新药设计重点实验室, 上海 200237
摘要:许多研究显示,炎症与阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的发生发展关系密切。有证据表明长期服用非甾体抗炎药(non-steroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs)能够减轻AD病人或老年人认知能力的 下降。花生四烯酸(arachidonic acid,AA)代谢网络所产生的炎症介质,与很多炎症相关的疾病有关。脂氧酶(lipoxygenase,LOX)和环氧合酶(cyclooxygenase,COX)是AA网络中的两个关键酶,它们催化产生的类花生酸类物质(eicosanoids)有重要的促炎功能和许多生物活性,对AD的进程产生重要影响。虽然尚有不同的观点及互相矛盾的证据,但COX与LOX仍是当前研究AD发病机制和治疗药物的热点领域。本文主要对近年COX和LOX研究进展,尤其是与中枢神经系统功能及与AD发病的关系,以及LOX和COX作为药物干预靶点用于防治AD的可能性进行综述。
关键词脂氧酶     环氧合酶     花生四烯酸     阿尔茨海默病     β-淀粉样蛋白    
Cyclooxygenases, lipoxygenases, their targeted drugs and the prevention of Alzheimer’s disease
SHEN Jiao-ning, XU Liu-xin, WANG Rui     
School of Pharmacy, Shanghai Key Laboratory of New Drug Design, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China
Abstract: Many studies have shown that chronic inflammation occurs in the brain of patients with Alzheimer's disease (AD). It is well known that long-term administration of non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) can alleviate the cognitive decline of AD patient and elderly. Several inflammatory cytokines produced in the metabolism of arachidonic acid (AA) are closely related to inflammatory diseases. Lipoxygenases (LOXs) and cyclooxygenases (COXs) play a crucial role in the AA network, the products eicosanoids have an important impact on the progression of AD. Although there are many arguments and conflicting evidence, currently LOXs and COXs are still the hot topics in the research on AD pathogenesis and drug development. Here, we review the progress in research on COXs and LOXs, including their actions on CNS and their association with AD, and explore the feasibility of LOXs and COXs as targets for the drugs to prevent and/or treat AD.
Key words: lipoxygenase     cyclooxygenase     arachidonic acid     Alzheimer’s disease     Aβ    

随着世界人口老龄化,痴呆已成为老年人群中继心血管病、癌症、中风之后的第四大“杀手”。阿尔茨海默病 (Alzheimer’s disease,AD) 是引起痴呆的最常见原因。自德国医生阿尔茨海默 (Alzheimer) 于1907年首次报道该病以来已经提出了多种基于实验证据的假说,主要包括淀粉样蛋白级联假说、离子通道假说、氧自由基损伤假说、胆碱能假说以及钙代谢紊乱假说等,近年有学者提出了AD的炎症假说,并引起广泛关注。该学说认为炎症反应在AD的发病和进展过程中起重要作用。

花生四烯酸(arachidonic acid,AA) 代谢通路是炎症的核心网络,环氧合酶 (cyclooxygenases,COXs) 和脂氧酶 (lipoxygenases,LOXs) 是AA代谢途径中的关键酶,会导致一系列炎症因子的产生,在AD发病机制中起重要作用[1]。有研究显示,在意大利北部人群中,COX-2和5-LOX的等位基因-765G与-1708A在正常人与AD病人之间存在着显著的不同[2]。而最近的一项研究显示,在中国,COX-2基因的-1195G/A多态性与AD患病风险密切相关[3]。在中枢神经系统中,COX-1、COX-2、5-LOX和12/15-LOX广泛表 达。基因敲除或者应用药物抑制COX-1都能够减少AD发生的可能性[4, 5]。COX-2能被诱导,快速产生 炎症反应,因此作为主要的抗炎干预靶点被广泛研究。有证据表明,AD病人和动物脑中均发现5-LOX和12/15-LOX表达增加; 5-LOX与12/15-LOX基因 敲除或应用药物抑制能有效降低Aβ水平[6, 7, 8, 9, 10],提示LOX通路也与AD关系密切。此外,12/15-LOX可介导脂质过氧化反应,后者与AD发病的关系已被广泛认可[11]。这些研究结果都提示了COX和LOX通路与AD发生发展密切相关。

临床研究显示长期服用抑制COX的非甾体抗 炎药 (non-steroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs) 可明显降低AD发病相对危险系数[12]。然而,此类药物只能预防或延缓中年期开始服药的老年人发生认知功能障碍,对晚年才开始服药的老年人则效果甚微[13]。因此对于AD或高危人群长期服药是必需的,但严重的胃肠道毒副作用限制了传统NSAIDs在AD病人中的应用。与COX抑制剂相比,关于LOX抑制剂用于预防或治疗AD的研究还只是处于临床前研究阶段,临床研究还未见报道。

本文对COX和LOX在AD发病中的作用,作为治疗靶点的可行性以及相关药物的研究进行回顾。

1 花生四烯酸(AA)代谢网络与阿尔茨海默病

AA是最重要的omega-6脂肪酸 (omega-6 fatty acid),它能激活炎症通路和刺激黏液分泌。AA代谢网络产生很多重要的炎症介质,与包括哮喘、类风湿性关节炎、肠炎、动脉粥样硬化、癌症和AD等疾病有关[1, 14, 15]。游离的AA不仅能在细胞内影响离子通道和蛋白激酶活性,也能被转化成一系列类花生酸的代谢产物而发挥作用。作为炎症相关通路的核心网络,AA主要有两条代谢路径[16] (图 1): ① 通过COX的作用生成各种前列腺素 (prostaglandins,PGs) 和血栓素 (thromboxanes,TXs); ② 通过LOX的作用生成白三烯 (leukotrienes,LTs)、脂质过氧化物。AA代谢网络中的PLA2、COX、5-LOX、白三烯A4水解酶 (leukotriene A4 hydrolase) 等,均是抗炎药物设计的重要靶标。

图1 Arachidonic acid metabolic pathway. PLA2: Phosphatase A2; COX1/2: Cyclooxygenase 1/2; 5-LOX: 5-Lipoxygenase; 12- LOX: 12-Lipoxygenase; 15-LOX: 15-Lipoxygenase; 5-HETE: 5-Hydroxyeicosatetraenoic acid; 5-HPETE: 5-Hydroperoxyeicosatetraenoic acid; 12-HPETE: 12-Hydroperoxyeicosatetraenoic acid; 12-HETE: 12-Hydroxyeicosatetraenoic acid; 15-HPETE: 15-Hydroperoxyeico­satetraenoic acid; 15-HETE: 15-Hydroxyeicosatetraenoic acid; LTA4,LTB4,LTC4 and LTD4: Leukotriene A4,B4,C4 and D4; PGG2,PGH2,PGE2,PGI2,PGD2,PGF2α: Prostaglandin G2,H2,E2,I2,D2 and F2α; TXA2: Thromboxane A2; 20-HETE: 20-Hydroxyeicosatetraenoic acid; EET: Epoxyeicosatrienoic acid; LXA4,LXB4: Lipoxin A4,B4; FLAP: 5LOX-activating protein

AD的病理特征是渐进性的记忆和认知缺陷,伴随着神经系统病理改变,例如老年斑沉积、神经纤维缠结和激活的胶质细胞的聚集[17]。大量临床病理学研究显示,AD的发病过程中伴随着慢性炎症反应。从验尸结果发现,AD病人脑中老年斑周围聚集了大量激活了的小胶质细胞和星形胶质细胞,并且其脑内炎症因子也明显增加。Sanchez-Mejia等[18]报道了在AD模型h-APP-J20小鼠中AA的代谢有所上调,而Esposito等[19]发现AA的掺入系数 (incorporation coefficients,AA代谢水平的标志物) 在AD病人脑中普遍升高。Chalimoniuk等[20]发现在转染APP的PC12细胞中,AA的释放能通过一氧化氮信号通路得到增加。AA代谢网络的激活是引起由白介素-1β诱导的工作记忆障碍的主要原因。而且,AA能够抑制配体与G蛋白偶联受体,如毒蕈碱型乙酰胆碱受体亚型 (muscarinic acetylcholine receptor) 结合。而该受体在AD病人的海马、杏仁核和伏核明显减少,进而加重病人认知功能的障碍。最近有研究不仅证明了AA及其代谢产物对Aβ的产生有影响,还阐明了其构效关系,研究显示在5或7Z、13或15E (例如PGE2、PGF2α、THXB2、PGF2αEA) 位点,或在6Z、8E、10E、14Z (如LTB4) 位点,20碳脂肪酰基链的3维结构中双键的数目和顺反式结构对Aβ的产生都有影响[21]

AA和磷脂酶A2 (phospholipase A2,PLA2) 在Aβ诱导的炎症反应中起重要作用[1]。AA和特异型的PLA2能介导由Aβ诱导产生的学习、记忆和行为障 碍[1]。当致炎因子入侵细胞时,磷脂在PLA2催化下,释放AA,进而引发炎症级联反应。有研究显示,AD病人前额叶皮层胞浆PLA2、分泌型PLA2、COX-1和COX-2、12/15-LOX、PG合成酶-1的蛋白和mRNA水平与正常人相比增加,而非钙依赖的PLA2(Ca2+- independent phospholipase A2) 和胞浆PGE2合成酶的水平却减少,同时IL-1β、TNF-α、GFAP和CD11b有所增加[22]。因此提示,改变AA代谢网络中多个酶的活性可以作为NSAIDs研发的新策略。

2 环氧合酶及其代谢产物与阿尔茨海默病 2.1 非甾体抗炎药

(NSAIDs) 大量事实证明炎症参与多种神经退行性疾病的发病,除了AD外,还有帕金森病和多系统萎缩症[23]。长期服用NSAIDs能 够减轻AD病人或老年人认知能力的下降,可能的作用机制为抑制COX-1和COX-2,激活PPAR-γ,调节γ-分泌酶 (γ-secretase) 活性从而减少Aβ1-42水平,抑制NF-κB的激活及抑制AD发病过程中的炎症反应等[24]。NSAIDs对AD的防治作用可能与其抗炎或 抗淀粉样蛋白活性有关。NASIDs通过抑制Aβ的沉积、小胶质细胞的激活和促炎因子的释放来延缓病情。许多研究显示当前的NSAIDs并非单一通过抑制COX起作用,而是通过多靶点共同作用发挥其神经保护作用[25]。但是一旦Aβ沉积过程开始,NSAIDs就不再有效甚至可能因为它长期抑制激活的小胶质细胞而产生不利的作用,因为小胶质细胞介导了Aβ的清除[12]

长期服用NASIDs可通过抑制COXs活性而降 低患AD的风险和减少Aβ的产生,已被大量流行病学和实验研究所证实[26, 27]。然而,NASIDs只在AD发病的早期有效,加上其有较严重的胃肠道副作用,甚至偶尔会引起肝和肾毒性,使其临床效果并不理想[24, 28]。近年来COX-2抑制剂的临床试验结果大多显示对轻度和严重AD病人的认知障碍无显著治疗作用。因此,研究者们又把研究方向转向了COX-1。然而,越来越多的研究发现NSAIDs包括经典的阿 司匹林对AD病人的认知障碍基本上没有改善[29],使传统的以COX抑制为主的NASIDs在AD及神经退行性疾病治疗中的应用倍受质疑。

2.2 环氧合酶-1/2

COX又称为前列腺素H合成酶 (prostaglandin H synthases),由于基因编码的不同,可以分为COX-1和COX-2两种亚型,氨基酸序列有60% 的同源性,这两种亚型虽都是内质网膜和核膜上的同型二聚体蛋白,但是它们的调控机制、细胞定位和功能是不同的。

COX-1和COX-2在中枢神经系统均有表达已被公认[30, 31]。正常生理条件下,COX-1主要在小胶质细胞和血管周细胞表达[32, 33],并且随着年龄的增长表达量有所增加[34]。COX-1参与中枢神经系统的免疫调节[32, 35, 36, 37],敲除COX-1基因可减轻Aβ诱导的神 经元炎症和损伤[4]。最近的一些实验显示,固有型的COX-1在某些促炎因子 (例如脂多糖、Aβ和白介素) 作用下能够造成中枢神经系统的损伤。在尸检中也 发现AD病人的脑中,淀粉样斑块周围表达COX-1的小胶质细胞增多[33]。临床研究显示,COX-1抑制剂吲哚美辛 (indomethacin) 能够减少AD发生的风险和认知缺陷的发生[25, 33],而COX-2的选择性抑制剂却不起作用[33]。流行病学和回顾性临床试验结果显示,选择性COX2抑制剂rofecoxib和celecoxib对延缓AD进展和改善症状无明显疗效。提示在AD相关的神经炎症发展过程中COX-1可能是主要的不利因素之一。

COX-2是诱导型的COX,主要在皮层、海马和杏仁核神经元树突棘表达。关于COX-2的作用,研究者们争议颇多。AD病人的脑中COX-2广泛表达,且与淀粉样斑块的密度以及神经纤维缠结 (neurofibrillary tangles) 密切相关。同时又有报道称AD病人脑中的小胶质细胞或星形胶质细胞并不表达COX-2,疾病早期神经元COX-2的表达增加而在疾病晚期表达下降[38]。在APP转基因小鼠中,过表达COX-2会加速Aβ的病理进程,并且加重其认知缺陷和神经元凋亡; 也有研究显示,COX-2在中枢神经系统中起神经保护作用,抑制其活性会加重脂多糖 (lipopolysaccharide,LPS) 诱导的神经炎症反应[39]。在AD小鼠模型中,选择性地抑制COX-1而不是COX-2能够减少神经炎症和淀粉样的病理特征,并且改善其认知缺陷[5]。但COX-1的活性是诱导COX-2所必需的,且COX-2的活性是PGE2生成量增加的主要因素[37]。COX-2能被诱导并快速产生炎症,因此被认为是主要的炎症反应因子。由于抑制 COX-2具有严重的心血管副作用,COX-2的选择性抑制剂被限制使用。

COX-2还与很多重要的神经生理功能相关,例如突触激活、长时程增强 (long-term potentiation)、长时程抑制 (long-term depression)、记忆巩固 (memory consolidation) 和神经血管结合性 (neurovascular coupling)。而且,COX-2能够通过氧化内源性大麻素 (endocannabinoids) 来调节兴奋性突触传递。转录因子NF-κB可能参与了COX-2表达的调控,研究发现AD病人脑中NF-κB的DNA结合活性与COX-2 mRNA的表达密切相关,COX-2的启动子具有多个特异的NF-κB DNA结合识别位点。有研究显示,炎症反应发生在细胞外淀粉样斑块形成之前,炎症发生的同时,COX-2、iNOS等的上调导致了Aβ寡聚体的聚集[40]。也有研究显示Aβ通过激活NF-κB[41, 42]、TNF-α[43]、MAPK[44, 45]和Akt[46]信号通路,导致COX-2上调。

上述证据提示,COX-1和COX-2对于与AD相关的神经炎症的发生都起着不可替代的作用,而COX-1可诱导COX-2的产生[33]。COX-2可能具有抗炎及致炎的双重作用。

2.3 前列腺素

虽然COX-1和COX-2能将AA转换成PGH2,但是在成年哺乳动物脑中COX的两个亚型有不同的表达模式。COX-1主要在小胶质细胞中表达[31],COX-2主要在海马神经元和神经元的树突棘表达。神经元COX-2的表达通过突触活性来调节[47],在病理条件下,Aβ能调节其表达量。COX-1和COX-2不同的细胞定位可能导致不同的最终产物。

研究显示,COX通路下游一些分子与神经退行性病变和神经保护作用有关[48]。例如COX-2的产物PGE2能够激活G蛋白偶联的前列腺素受体EP1、EP2、EP3和EP4。PGE2激活EP2具有神经保护作用[49]; PGE2能激活EP2和EP4受体产生Aβ,引起神经毒 性[50]; 激活EP1受体导致的神经退行性病变,且能被EP1拮抗剂阻断[51]。在脑缺血和AD动物模型中,基因敲除EP1受体能改善病情[52]。PGE2的EP4受体则具有抗炎作用[53]

3 脂氧酶 (LOXs)及其代谢产物与阿尔茨海默病

AA代谢网络的LOX代谢通路中,AA通过5-LOX作用生成多种白三烯和脂质过氧化物。白三烯类代谢产物与炎症反应有关,在肿瘤、哮喘、动脉硬化、心脑血管疾病和神经退行性疾病的发生和发展中起着十分重要的作用。同时,AA也可以被12/15-LOX分别氧化成12,15-HPETE,15-HPETE进一步氧化产生脂氧素 (lipoxins),脂氧素具有很强的抗炎作用。

LOX是非血红素亚铁双加氧酶,它能够将分子氧插入到多不饱和脂肪酸中。根据氧原子插入的位置,可以将LOX分为5-、12-或15-LOX。例如,12-LOX是在C-12位置氧化AA,并催化12-HPETE的形成,12-HPETE迅速转化为12-HETE。在中枢神经系统中,LOX的亚型都具有维持纹状体正常多巴胺的功能[54]

3.1 5-脂氧酶

5-LOX是一个催化AA转化成其代谢产物的关键酶。在静息状态下,5-LOX依据细胞类型分布在细胞质和细胞核。一旦细胞被刺激,5-LOX就从细胞内转位到核膜上,并与它的辅助因子5-LOX激活蛋白 (5LOX-activating protein,FLAP) 和PLA2结合形成活性复合物参与代谢,生成产物白三烯。研究表明,5-LOX在中枢神经系统广泛分布,主要定位在神经元上。先前研究证明AD病人脑中的5-LOX蛋白表达量与正常人相比要高。5-LOX在各个脑区有表达,特别是在海马和皮层中高表达,而且随着老化和神经退行性疾病发生,表达量增加。与之一致的是AD患者海马中5-LOX的免疫反应性增强[55]。5-LOX还能调节Tau蛋白的磷酸化[56, 57, 58]。Chinnici等[59]研究发现,海马区的5-LOX的蛋白水平、mRNA水平和酶活性都会随着年龄增长而增加,但是在皮层和小脑区却未受到老化的影响,此现象与老年斑形成的易感区域一致,暗示了该酶在AD病理变化及发病中的重要性。体外实验表明,抑制5-LOX可以减少Aβ的产生[6],对Aβ介导的神经毒性具有细胞保护作用。研究发现,AD病人脑中5-LOX表达量增加可能归因于氧化应激的增加,而氧化应激发生在AD的初期,并且伴随着淀粉样的损伤。除此之外,Aβ的沉积和Tau蛋白的过度磷酸化可能会刺激5-LOX使其活性升高,由此产生病理级联反应的恶性循环,导致神经元退化和突触丧失。Pratico等[6, 7, 8]发现,脑中5-LOX控制着γ-分泌酶的活化,而γ-分泌酶是合成β淀粉样蛋白的关键酶。基因敲除或者应用药物抑制5-LOX后,Aβ沉积量和Aβ水平都明显下降; 而5- LOX过表达后,脑内的Aβ沉积增加,Aβ水平升高; 5-LOX通过调节γ-分泌酶表达和活性减少Aβ的形 成,但不影响APP和Aβ分解代谢通路和Notch信号通路[6, 7, 8]。为了探究其机制,该实验室还发现5-LOX是通过激活CREB (cAMP-response element binding protein) 来调节γ-分泌酶的转录功能的[60]。Wang等[61]提出5-LOX参与了中枢神经系统的生长抑素受体跨膜信号,其本身并无害处,但5-LOX的过表达是氧化应激的主要原因。固有型5-LOX的表达对于细胞增殖是必要的,但5-LOX的过表达会导致细胞更容易受到Aβ的攻击而诱导细胞死亡。

5-LOX是AA代谢通路的关键酶,有研究证明5-LOX在神经元前体细胞中具有重要的生理功能,例如未成熟的小脑颗粒细胞和神经干细胞。据报道,调节相关基因的甲基化 (methylation) 是防止AD发生的有效手段,Dzitoyeva等[62]采用甲基化敏感的限制性内切酶 (AciI、BstUI、HpaII及HinP1I) 分析在大脑和心脏组织样本中5-LOX DNA甲基化水平,发现年轻小鼠心脏的5-LOX mRNA含量比大脑高,除了AciL试验外,其他均显示年轻小鼠的大脑的5- LOX DNA甲基化水平比较高; 老化使心脏的5-LOX mRNA含量下降,而大脑中的含量增加。

以上这些研究结果支持5-LOX在AD产生过程中发挥着重要作用,是开发AD治疗药物的潜在靶标。

3.2 12/15-脂氧酶

12/15-LOX有两个主要的功能: 信号分子的形成以及细胞膜结构的修饰 (过氧化反应)。12/15-LOX在中枢神经系统广泛分布,存在于 小脑、基底核和海马中,主要位于神经元,在一些胶质细胞中也有表达。在AD病人的额叶和颞叶脑区,12/15-LOX蛋白水平高于对照组。早期和中期AD患者中,12/15-LOX蛋白表达增多。12/15-LOX mRNA、蛋白、酶活性[11]均随着老化而增高。临床研究发现AD病人脑脊液中12/15-LOX的催化产物12-HETE和15-HETE水平均明显升高。因此提示,12/15-LOX介导的脂质过氧化与AD的发病机制有关[11]

Praticò等[9, 10]发现,12/15-LOX可通过调节APP代谢途径的关键酶β-分泌酶 (BACE) 来调节Aβ的产生,但是不影响淀粉样前体蛋白 (APP) 的表达。进一步探究其分子机制发现,12/15-LOX是通过调节BACE1 mRNA的转录来影响Aβ的产生的,研究还显示12/15-LOX通过转录因子Sp1介导的机制调控BACE1的转录[63]

Lebeau等[64]证明了12/15-LOX和12-HETE与c-JUN蛋白的过表达有关,而c-JUN蛋白是与Aβ相关的细胞凋亡必需蛋白。Yao等[11]说明了轻度认知损伤和AD患者的脑脊液中12-HETE和15-HETE含量升高,HETE含量的增加与脂氧化标记物异构前列腺素F2α (isoprostane F2α) 相关,后者在AD患者中含量升高。

但Lukiw等[65]的研究发现,15-LOX对神经保护因子 (neuroprotectin D1,NPD1) 的生成有一定影响,推测15-LOX对神经系统起一定的保护作用,并认为完全抑制15-LOX的活性不是很好的药物研发策略。

3.3 白三烯和脂氧素

AA能被5-LOX作用产生白三烯和脂氧素。这些脂质介质通过相关的G蛋白偶联受体影响细胞功能。各种白三烯受体在神经元和小胶质细胞中均有表达[66]。LTB4能刺激神经干细胞增殖,LTB4受体拮抗剂能引起细胞的凋亡和死亡。另外,LTB4还能诱导神经干细胞分化成神经元。脂氧素A4 (LXA4) 则能减弱神经干细胞的增殖[67]。这些都说明了两种5-LOX代谢产物LTB4和LXA4直接调节神经干细胞的增殖和分化,并对前者有不同的作用。研究还显示白三烯能通过一种新的P2Y样受体GPR17影响神经元存活和增殖[68]

白三烯和脂氧素具有神经保护作用。Sobrado等[69]发现,抗糖尿病药物罗格列酮 (rosiglitazone) 能诱导5-LOX表达,但该药对大鼠脑缺血模型具有神经保护作用,药物诱导的5-LOX上调伴随着大脑内LXA4水平上升,抑制了因缺血诱发的LTB4的产生,从而起保护作用。虽然5-LOX抑制剂在脑缺血动物模型中具有神经保护作用[70],药物抑制或基因敲除5-LOX会抑制罗格列酮诱导的LXA4介导的神经保护作用。而LXA4的神经保护作用是通过PPAR-γ (peroxisome proliferator-activated receptor gamma) 介导的[69]。因此,上调5-LOX表达或活性可能导致神经毒性介质的增加或者神经保护介质的产生。5-LOX代谢产物的产生也受到5-LOX磷酸化水平的影响[71]

图 1所示,5-LOX另一条通路产生半胱氨酰白三烯 (cysteinyl leukotrienes,CysLTs),包括LTC4、LTD4和LTE4。5-LOX代谢AA转换成不稳定的中间产物LTA4,再在白三烯C4合成酶作用下形成LTC4。LTC4在相关酶作用下形成LTD4及LTE4。CysLTs通过相关受体起作用[72],包括两种亚型: 半胱氨酰1受体 (cysteinyl leukotriene 1 receptor 1,CysLT1R) 和半胱氨酰2受体 (cysteinyl leukotriene 2 receptor,CysLT2R)[73]。研究显示,白三烯及其受体 (例如CysLT1) 能导致脑损伤[74],还能增加5-LOX表达和活性,从而造成神经毒性分子的产量增多[75]。LTD4能通过激活CysLT1受体介导的NF-κB信号通路,增强β或者γ-分泌酶作用,增加Aβ产生[76]

氧化应激是神经退行性疾病发生过程中的一个重要环节,神经元特别容易遭受氧化应激的损伤,因此抗氧化损伤具有神经保护作用。而12/15-LOX作用于线粒体,导致细胞色素c的释放和活性氧自由基的产生,促进与氧化应激相关的神经元死亡[77]。12/15- LOX的损伤作用主要是由其可溶性代谢产物,其中包括12,15-HETE和12,15-HPETE引起的[78]

图 1所示,在15-LOX和5-LOX作用下,AA被代谢成脂氧素。近年来研究发现脂氧素是具有抗炎活性的内源性物质,是由LOX介导产生的,它能抑制促炎因子的产生和NK细胞的激活[79, 80]。LXA4是哺乳动物细胞产生的主要脂氧素,研究发现LXA4对脑缺血和多发性硬化症造成的脑损伤具有神经保护作用[69, 81],在脑缺血和氧糖剥夺造成的神经元损伤模型中,LXA4能通过抑制LTB4和LTD4的上调以及ERK的磷酸化来保护细胞[82]

4 药物治疗

流行病学研究显示,长期服用COX抑制剂NSAIDs对AD病人具有改善和延缓病情的作用[24]。然而NSAIDs的副作用较大,而且只在AD发生的 早期有效,一旦Aβ沉积产生,就不再有效,甚至因为长期抑制小胶质细胞的作用而加重病情[26]

目前已有大量对COX抑制剂的实验和临床研究证据[26, 31],确定COX-2抑制剂对轻度到严重认知障碍的AD病人无效,COX-1抑制剂可能是有效的AD预防药[31]。对COX和LOX通路均有影响的NSAIDs则取得较好的疗效。例如阿司匹林能触发COX和5-LOX通路相互作用,最终导致5-LOX终产物从白三烯转变成具有抗炎活性的脂氧素。再如通过乙酰 化COX-2,阿司匹林可以导致15R-HETE经5-LOX转化成15-epi-LXA4[83]。NSAIDs可能是通过其抗炎或抗淀粉样的活性发挥对AD的防治作用。许多研 究还显示,当前临床应用的NSAIDs可能是通过多 靶点协同来发挥其神经保护作用的[25]。但是也有临床研究显示,服用NSAIDs (包括传统的NSAIDs和COX-2抑制剂) 对于改善AD病人的认知功能障碍基本无效[29]

与COX抑制剂相比,关于LOX抑制剂治疗AD和延缓AD的发生的研究还较少报道。除了在临床 前和早期临床研究的一些药物外,目前关于靶向于LOX的药物不是很多,但也有药物上市,例如齐留通 (zileuton),主要用于治疗哮喘。表 1列举了一些主要的LOX抑制剂。虽然这些化合物通过不同的机制能一定程度地减轻神经损伤,但是目前还只是处于实验室研究阶段。

表1 Common lipoxygenase inhibitors

体内外研究证明,LOX抑制剂PD-146176和CDC能剂量依赖性地减少Aβ的形成,但是对APP水平无影响[9]。黄芩素 (baicalein) 是一个抗氧化剂和LOX抑制剂,体内外研究证明其能通过抑制5-LOX激活来改善糖氧剥夺造成的神经细胞损伤[84, 85],并能改善AD模型鼠的认知功能障碍和氧化应激[86]。通过抑制Ca2+ 摄取和LOX活性,黄芩素能减少Aβ诱导产生 的细胞氧化损伤,并能与铜直接作用抑制Aβ1-42的聚 集[87]。此外,黄芩素还能够抑制脑缺血造成的PPAR-γ的上调[88]。咖啡酸 (caffeic acid) 也是LOX的抑制剂,可一定程度地通过抑制GSK-3β激活来抑制钙离子 内流和Tau磷酸化,从而减轻Aβ诱导的神经毒性[89]。通过下调5-LOX,咖啡酸也能抑制铝造成的脑部损伤[90]。体内外实验证明,NGDA (nordihydroguaiaretic acid) 具有神经保护作用,能减轻脑缺血造成的损伤,这可能是源于它对12/15-LOX的抑制作用[91]。大花鸡肉参酯甲是从大花鸡肉参中提取的天然产物,目前该化合物已被确定是LOX抑制剂[92],作者研究室在对该化合物的研究中发现其对过氧化氢诱导的神经细胞损伤具有明显的保护作用 (未发表数据)。

在大鼠中风模型中发现,5-LOX抑制剂齐留通能减轻脑损伤的程度[70]。研究显示,齐留通在体外实验中能调节γ-分泌酶的活性,影响Aβ水平[6],在体内也可减少γ-分泌酶水平,从而减少了脑中淀粉样斑块的沉积[7]。体内γ-分泌酶分布广泛,除了促进淀粉样蛋白斑块的生成外,还有许多其他重要的功能。目前已有报道,用γ-分泌酶抑制剂完全阻断可能引发其他的病理过程。与典型的γ-分泌酶抑制剂不同,齐留通仅调控γ-分泌酶蛋白的表达水平,保留了机体所需γ-分泌酶的基本生理功能,同时阻断了该酶引起的Aβ产生增多以及形成淀粉样蛋白斑块的作用[7]。由于齐留通的诸多优点,如不引起APP、BACE1或者ADAM10水平的变化,通过调节γ-分泌酶来减少Aβ的形成,不影响Notch信号通路的功能[7]并能减少Tau蛋白磷酸化等,加上已获得FDA批准,为公认的5-LOX抑制剂,为作为AD治疗药物提供了可能性,也为其临床前和临床上的研究奠定了基础。

有报道显示四环素类抗生素米诺环素(minocycline) 也具有抑制5-LOX的作用,能功能性抑制5-LOX而发挥神经保护作用,且在AD动物模型中得到了验证[93],这也为5-LOX抑制剂作为治疗AD的药物提供了间接证据[94]

白三烯受体抑制剂是作用于5-LOX通路的另一类化合物,例如montelukast。该化合物能够促进COX抑制剂的作用,发挥控制神经炎症的功效[95]。但最近发现这类药物有神经精神副作用,会影响中枢神经系统的正常功能[83]。虽有证据表明这类化合物在中风动物模型中具有神经保护作用,但是用于AD治疗的可能性尚需进一步的研究证明。

选择性和特异性的FLAP抑制剂MK-591能改善AD的病理变化。FLAP与5-LOX结合后才能发挥作用,因此FLAP抑制剂可作用于γ-分泌酶减少Aβ沉积和Aβ水平,却不影响Notch信号通路的功能[96]。应用药物抑制FLAP可明显降低APP转基因小鼠脑内Aβ的水平和沉积。为研发该蛋白抑制剂治疗AD提供了新的线索。

Bishnoi等[97]发现,NSAIDs产生副作用或效果 欠佳的原因可能是由于过度抑制COX活性,使AA更多地通过LOX通路代谢,产生过多白三烯,从而产生炎症级联反应。COX/LOX双重抑制,如长期服用5-LOX抑制剂乙酰基-11酮-β-乳香脂酸 (acetyl- 11-keto-beta-boswellic acid) 和COX抑制剂尼美舒利 (nimesulide),可明显改善小鼠老化导致的缺陷,并减轻胃肠道副作用,为新一代治疗AD的NSAIDs的研究提供了新的方向和策略。

以上列举的这些COX和LOX的抑制剂对延缓老化和缓解神经退行性疾病起到了一定的作用,但是仍存在许多问题和争议,要开发出真正能用于预防或治疗AD的药物还需要进一步的研究。

5 小结与展望

综上所述,COXs和LOXs在中枢神经系统广 泛表达,越来越多的研究证明COXs、LOXs及其代谢产物影响中枢神经系统,因此与神经退行性疾病 (如AD) 有关。

图 2总结了AA代谢网络中的主要酶、代谢途径与AD病理过程的关系,以及潜在治疗靶点。AA能被COX-1/2氧化代谢产生前列腺素,其中PGE2是重要的致炎因子,PGE2能激活G蛋白偶联的EP1受体导致神经退行性疾病病变,激活EP2/EP4受体则产生Aβ。传统NSAIDs是COX-1/2的抑制剂,长期服用具有延缓AD病情的发展和改善AD症状的作用。由于其存在较严重的副作用,并未在临床试验中获得可靠疗效。另一条代谢途径中,AA被5-LOX氧化产生LTB4和CysLTs。而LTB4是炎症细胞的一种趋化因子和激动剂,在过敏和炎症反应中起作用。CysLTs能通过激活CysLT 1R和CysLT 2R导致神经损伤。同时,AA在12/15-LOX和5-LOX作用下能产生抗炎因子LXA4。5-LOX和12/15-LOX分别通过转录因子CREB和Sp1影响γ-分泌酶和β-分泌酶的活性。

图2 Putative mechanisms linking LOX and COX pathways to Alzheimer's disease (AD)

随着对炎症代谢网络研究的深入,COXs、LOXs及其代谢产物与中枢神经系统疾病的关系及药物研究取得了可喜的进展。这些研究成果将为新一代用 于AD防治的NSAIDs的开发奠定坚实的基础。虽 然还存在很多争议,但是COX和LOX的抑制剂预 防或者作为辅助治疗药物的观点还是被大多数学者认可,为药物的研究和开发提供依据,并且具有一定的指导意义。

参考文献
[1] Sanchez-Mejia RO, Mucke L. Phospholipase A2 and arachidonic acid in Alzheimer's disease[J]. Biochim Biophys Acta, 2010, 1801: 784-790.
[2] Listi F, Caruso C, Lio D, et al. Role of cyclooxygenase-2 and 5-lipoxygenase polymorphisms in Alzheimer's disease in a population from northern Italy: implication for pharmacogenomics[J]. J Alzheimers Dis, 2010, 19: 551-557.
[3] Tang WL, He MX, Yang B, et al. Association study of polymorphisms in the cyclooxygenase-2 gene and Alzheimer's disease risk in Chinese[J]. Neurol Sci, 2013, 34: 695-699.
[4] Choi SH, Bosetti F. Cyclooxygenase-1 null mice show reduced neuroinflammation in response to beta-amyloid[J]. Aging (Albany NY), 2009, 1: 234-244.
[5] Choi SH, Aid S, Caracciolo L, et al. Cyclooxygenase-1 inhibition reduces amyloid pathology and improves memory deficits in a mouse model of Alzheimer's disease[J]. J Neurochem, 2013, 124: 59-68.
[6] Firuzi O, Zhuo JM, Chinnici CM, et al. 5-Lipoxygenase gene disruption reduces amyloid-beta pathology in a mouse model of Alzheimer's disease[J]. FASEB J, 2008, 22: 1169-1178.
[7] Chu J, Praticò D. Pharmacologic blockade of 5-lipoxygenase improves the amyloidotic phenotype of an Alzheimer's disease transgenic mouse model[J]. Am J Pathol, 2011, 178: 1762-1769.
[8] Chu J, Giannopoulos PF, Ceballos-Diaz C, et al. Adeno-associated virus-mediated brain delivery of 5-lipoxygenase modulates the AD-like phenotype of APP mice[J]. Mol Neurodegener, 2012, 7: 1.
[9] Succol F, Praticò D. A role for 12/15 lipoxygenase in the amyloid beta precursor protein metabolism[J]. J Neurochem, 2007, 103: 380-387.
[10] Yang HX, Zhuo JM, Chu J, et al. Amelioration of the Alzheimer's disease phenotype by absence of 12/15-lipoxygenase[J]. Biol Psychiatry, 2010, 68: 922-929.
[11] Yao Y, Clark CM, Trojanowski JQ, et al. Elevation of 12/15 lipoxygenase products in AD and mild cognitive impairment[J]. Ann Neurol, 2005, 58: 623-626.
[12] Imbimbo BP, Solfrizzi V, Panza F. Are NSAIDs useful to treat Alzheimer's disease or mild cognitive impairment?[J]. Front Aging Neurosci, 2010, 2: 1.
[13] Hayden KM, Zandi PP, Khachaturian AS, et al. Does NSAID use modify cognitive trajectories in the elderly? The Cache county study[J]. Neurology, 2007, 69: 275-282.
[14] Harizi H, Corcuff JB, Gualde N. Arachidonic-acid-derived eicosanoids: roles in biology and immunopathology[J]. Trends Mol Med, 2008, 14: 461-469.
[15] Ueeda M, Doumei T, Takaya Y, et al. Association of serum levels of arachidonic acid and eicosapentaenoic acid with prevalence of major adverse cardiac events after acute myocardial infarction[J]. Heart Vessels, 2011, 26: 145-152.
[16] Bederska-Łojewska D, Orczewska-Dudek S, Pieszka M. Metabolism of arachidonic acid, its concentration in animal products and influence on inflammatory processes in the human body[J]. Ann Animal Sci, 2013, 13: 177-194.
[17] Querfurth HW, LaFerla FM. Alzheimer's disease[J]. N Engl J Med, 2010, 362: 329-344.
[18] Sanchez-Mejia RO, Newman JW, Toh S, et al. Phospholipase A2 reduction ameliorates cognitive deficits in a mouse model of Alzheimer's disease[J]. Nat Neurosci, 2008, 11: 1311-1318.
[19] Esposito G, Giovacchini G, Liow JS, et al. Imaging neuroinflammation in Alzheimer's disease with radiolabeled arachidonic acid and PET[J]. J Nucl Med, 2008, 49: 1414-1421.
[20] Chalimoniuk M, Stolecka A, Cakala M, et al. Amyloid beta enhances cytosolic phospholipase A2 level and arachidonic acid release via nitric oxide in APP-transfected PC12 cells[J]. Acta Biochim Pol, 2007, 54: 611-623.
[21] Amtul Z, Uhrig M, Wang L, et al. Detrimental effects of arachidonic acid and its metabolites in cellular and mouse models of Alzheimer's disease: structural insight[J]. Neurobiol Aging, 2012, 33: 821-831.
[22] Rao JS, Rapoport SI, Kim HW. Altered neuroinflammatory, arachidonic acid cascade and synaptic markers in postmortem Alzheimer's disease brain[J]. Transl Psychiatry, 2011, 1: 31.
[23] Mrak RE. Neuropathology and the neuroinflammation idea[J]. J Alzheimers Dis, 2009, 18: 473-481.
[24] Sastre M, Gentleman SM. NSAIDs: how they work and their prospects as therapeutics in Alzheimer's disease[J]. Front Aging Neurosci, 2010, 2: 20.
[25] Weggen S, Rogers M, Eriksen J. NSAIDs: small molecules for prevention of Alzheimer's disease or precursors for future drug development?[J]. Trends Pharmacol Sci, 2007, 28: 536-543.
[26] Imbimbo BP. An update on the efficacy of non-steroidal anti-inflammatory drugs in Alzheimer's disease[J]. Expert Opin Investig Drugs, 2009, 18: 1147-1168.
[27] McKee AC, Carreras I, Hossain L, et al. Ibuprofen reduces Abeta, hyperphosphorylated tau and memory deficits in Alzheimer mice[J]. Brain Res, 2008, 1207: 225-236.
[28] Aashish P, Tarun S, Pallavi B. Drug-induced hepatotoxicity: a review[J]. J Appl Pharm Sci, 2012, 2: 233-243.
[29] Jaturapatporn D, Isaac MG, McCleery J, et al. Aspirin, steroidal and non-steroidal anti-inflammatory drugs for the treatment of Alzheimer's disease[J]. Cochrane Database Syst Rev, 2012, 2: CD006378.
[30] Aid S, Silva AC, Candelario-Jalil E, et al. Cyclooxygenase-1 and-2 differentially modulate lipopolysaccharide-induced blood-brain barrier disruption through matrix metalloproteinase activity[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2010, 30: 370-380.
[31] Choi SH, Aid S, Bosetti F. The distinct roles of cyclooxygenase-1 and-2 in neuroinflammation: implications for translational research[J]. Trends Pharmacol Sci, 2009, 30: 174-181.
[32] Garcia-Bueno B, Serrats J, Sawchenko PE. Cerebrovascular cyclooxygenase-1 expression, regulation, and role in hypothalamic-pituitary-adrenal axis activation by inflammatory stimuli[J]. J Neurosci, 2009, 29: 12970-12981.
[33] Aid S, Bosetti F. Targeting cyclooxygenases-1 and-2 in neuroinflammation: therapeutic implications[J]. Biochimie, 2011, 93: 46-51.
[34] Aid S, Bosetti F. Gene expression of cyclooxygenase-1 and Ca(2+)-independent phospholipase A(2) is altered in rat hippocampus during normal aging[J]. Brain Res Bull, 2007, 73: 108-113.
[35] Choi SH, Aid S, Choi U, et al. Cyclooxygenases-1 and-2 differentially modulate leukocyte recruitment into the inflamed brain[J]. Pharmacogenomics J, 2010, 10: 448-457.
[36] Matousek SB, Hein AM, Shaftel SS, et al. Cyclooxygenase-1 mediates prostaglandin E2 elevation and contextual memory impairment in a model of sustained hippocampal interleukin-1 beta expression[J]. J Neurochem, 2010, 114: 247-258.
[37] Dargahi L, Nasiraei-Moghadam S, Abdi A, et al. Cyclooxygenase (COX)-1 activity precedes the COX-2 induction in A beta-induced neuroinflammation[J]. J Mol Neurosci, 2011, 45: 10-21.
[38] Hoozemans JJ, Rozemuller JM, van Haastert ES, et al. Cyclooxygenase-1 and-2 in the different stages of Alzheimer's disease pathology[J]. Curr Pharm Des, 2008, 14: 1419-1427.
[39] Aid S, Langenbach R, Bosetti F. Neuroinflammatory response to lipopolysaccharide is exacerbated in mice genetically deficient in cyclooxygenase-2[J]. J Neuroinflammation, 2008, 5: 17.
[40] Ferretti MT, Bruno MA, Ducatenzeiler A, et al. Intracellular A beta-oligomers and early inflammation in a model of Alzheimer's disease[J]. Neurobiol Aging, 2012, 33: 1329-1342.
[41] Blanco A, Alvarez S, Fresno M, et al. Amyloid-beta induces cyclooxygenase-2 and PGE2 release in human astrocytes in NF-kappa B dependent manner[J]. J Alzheimers Dis, 2010, 22: 493-505.
[42] Carrero I, Gonzalo MR, Martin B, et al. Oligomers of beta-amyloid protein (A beta 1-42) induce the activation of cyclooxygenase-2 in astrocytes via an interaction with interleukin-1beta, tumour necrosis factor-alpha, and a nuclear factor kappa-B mechanism in the rat brain[J]. Exp Neurol, 2012, 236: 215-227.
[43] Medeiros R, Figueiredo CP, Pandolfo P, et al. The role of TNF-alpha signaling pathway on COX-2 upregulation and cognitive decline induced by beta-amyloid peptide[J]. Behav Brain Res, 2010, 209: 165-173.
[44] Yin LL, Li W, Chu YQ, et al. ERK pathway activation is required for amyloid-beta(1-40)-induced neurotoxicity of THP-1 human monocytes towards SK-N-SH neuroblastoma[J]. Brain Res, 2011, 1378: 9-17.
[45] Ramin M, Azizi P, Motamedi F, et al. Inhibition of JNK phosphorylation reverses memory deficit induced by beta-amyloid (1-42) associated with decrease of apoptotic factors[J]. Behav Brain Res, 2011, 217: 424-431.
[46] Rickle A, Bogdanovic N, Volkman I, et al. Akt activity in Alzheimer's disease and other neurodegenerative disorders[J]. Neuroreport, 2004, 15: 955-959.
[47] Stark DT, Bazan NG. Synaptic and extrasynaptic NMDA receptors differentially modulate neuronal cyclooxygenase-2 function, lipid peroxidation, and neuroprotection[J]. J Neurosci, 2011, 31: 13710-13721.
[48] Niemoller TD, Bazan NG. Docosahexaenoic acid neurolipi­domics[J]. Prostaglandins Other Lipid Mediat, 2010, 91: 85-89.
[49] Jiang J, Ganesh T, Du Y, et al. Neuroprotection by selective allosteric potentiators of the EP2 prostaglandin receptor[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2010, 107: 2307-2312.
[50] Hoshino T, Namba T, Takehara M, et al. Prostaglandin E2 stimulates the production of amyloid-beta peptides through internalization of the EP4 receptor[J]. J Biol Chem, 2009, 284: 18493-18502.
[51] Abe T, Kunz A, Shimamura M, et al. The neuroprotective effect of prostaglandin E2 EP1 receptor inhibition has a wide therapeutic window, is sustained in time and is not sexually dimorphic[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2009, 29: 66-72.
[52] Zhen GH, Kim YT, Li RC, et al. PGE2 EP1 receptor exacerbated neurotoxicity in a mouse model of cerebral ischemia and Alzheimer's disease[J]. Neurobiol Aging, 2012, 33: 2215-2219.
[53] Shi J, Johansson J, Woodling NS, et al. The prostaglandin E-2 E-prostanoid 4 receptor exerts anti-inflammatory effects in brain innate immunity[J]. J Immunol, 2010, 184: 7207-7218.
[54] Chou VP, Holman TR, Manning-Bog AB. Differential contribution of lipoxygenase isozymes to nigrostriatal vulnerability[J]. Neuroscience, 2013, 228: 73-82.
[55] Ikonomovic MD, Abrahamson EE, Uz T, et al. Increased 5-lipoxygenase immunoreactivity in the hippocampus of patients with Alzheimer's disease[J]. J Histochem Cytochem, 2008, 56: 1065-1073.
[56] Chu J, Pratico D. 5-Lipoxygenase pharmacological blockade decreases tau phosphorylation in vivo: involvement of the cyclin-dependent kinase-5[J]. Neurobiol Aging, 2013, 34: 1549-1554.
[57] Chu J, Giannopoulos PF, Ceballos-Diaz C, et al. 5-Lipoxy­genase gene transfer worsens memory, amyloid, and tau brain pathologies in a mouse model of Alzheimer disease[J]. Ann Neurol, 2012, 72: 442-454.
[58] Joshi YB, Chu J, Pratico D. Knockout of 5-lipoxygenase prevents dexamethasone-induced tau pathology in 3xTg mice[J]. Aging Cell, 2013, 12: 706-711.
[59] Chinnici CM, Yao Y, Praticò D. The 5-lipoxygenase enzymatic pathway in the mouse brain: young versus old[J]. Neurobiol Aging, 2007, 28: 1457-1462.
[60] Chu J, Pratico D. 5-Lipoxygenase as an endogenous modulator of amyloid beta formation in vivo[J]. Ann Neurol, 2011, 69: 34-46.
[61] Wang ZJ, Zhou B, Mao WW, et al. Overexpression of 5-lipoxygenase increases the neuronal vulnerability of PC12 cells to A beta42[J]. Yakugaku Zasshi, 2011, 131: 1843-1853.
[62] Dzitoyeva S, Imbesi M, Ng LW, et al. 5-Lipoxygenase DNA methylation and mRNA content in the brain and heart of young and old mice[J]. Neural Plast, 2009, 2009: 209596.
[63] Chu J, Zhuo JM, Pratico D. Transcriptional regulation of beta-secretase-1 by 12/15-lipoxygenase results in enhanced amyloidogenesis and cognitive impairments[J]. Ann Neurol, 2012, 71: 57-67.
[64] Lebeau A, Terro F, Rostene W, et al. Blockade of 12-lipoxygenase expression protects cortical neurons from apoptosis induced by beta-amyloid peptide[J]. Cell Death Differ, 2004, 11: 875-884.
[65] Lukiw WJ, Bazan NG. Survival signalling in Alzheimer's disease[J]. Biochem Soc Trans, 2006, 34: 1277-1282.
[66] Okubo M, Yamanaka H, Kobayashi K, et al. Leukotriene synthases and the receptors induced by peripheral nerve injury in the spinal cord contribute to the generation of neuropathic pain[J]. Glia, 2010, 58: 599-610.
[67] Wada K, Arita M, Nakajima A, et al. Leukotriene B4 and lipoxin A4 are regulatory signals for neural stem cell proliferation and differentiation[J]. FASEB J, 2006, 20: 1785-1792.
[68] Daniele S, Lecca D, Trincavelli ML, et al. Regulation of PC12 cell survival and differentiation by the new P2Y-like receptor GPR17[J]. Cell Signal, 2010, 22: 697-706.
[69] Sobrado M, Pereira MP, Ballesteros I, et al. Synthesis of lipoxin A4 by 5-lipoxygenase mediates PPARgamma-dependent, neuroprotective effects of rosiglitazone in experimental stroke[J]. J Neurosci, 2009, 29: 3875-3884.
[70] Tu XK, Yang WZ, Wang CH, et al. Zileuton reduces inflammatory reaction and brain damage following permanent cerebral ischemia in rats[J]. Inflammation, 2010, 33: 344-352.
[71] Ye Y, Lin Y, Perez-Polo JR, et al. Phosphorylation of 5-lipoxygenase at ser523 by protein kinase A determines whether pioglitazone and atorvastatin induce proinflammatory leukotriene B4 or anti-inflammatory 15-epi-lipoxin a4 production[J]. J Immunol, 2008, 181: 3515-3523.
[72] Singh RK, Gupta S, Dastidar S, et al. Cysteinyl leukotrienes and their receptors: molecular and functional characteristics[J]. Pharmacology, 2010, 85: 336-349.
[73] Back M, Dahlen SE, Drazen JM, et al. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. LXXXIV: leukotriene receptor nomenclature, distribution, and pathophysiological functions[J]. Pharmacol Rev, 2011, 63: 539-584.
[74] Ding Q, Fang SH, Zhou Y, et al. Cysteinyl leukotriene receptor 1 partially mediates brain cryoinjury in mice[J]. Acta Pharmacol Sin, 2007, 28: 945-952.
[75] Khan M, Singh J, Gilg AG, et al. Very long-chain fatty acid accumulation causes lipotoxic response via 5-lipoxygenase in cerebral adrenoleukodystrophy[J]. J Lipid Res, 2010, 51: 1685-1695.
[76] Wang XY, Tang SS, Hu M, et al. Leukotriene D4 induces amyloid-beta generation via CysLT(1)R-mediated NF-kappaB pathways in primary neurons[J]. Neurochem Int, 2013, 62: 340-347.
[77] Pallast S, Arai K, Wang XY, et al. 12/15-Lipoxygenase targets neuronal mitochondria under oxidative stress[J]. J Neurochem, 2009, 111: 882-889.
[78] Loscalzo J. Membrane redox state and apoptosis: death by peroxide[J]. Cell Metab, 2008, 8: 182-183.
[79] Serhan CN, Krishnamoorthy S, Recchiuti A, et al. Novel anti-inflammatory-pro-resolving mediators and their receptors[J]. Curr Top Med Chem, 2011, 11: 629-647.
[80] Serhan CN. Resolution phase of inflammation: novel endogenous anti-inflammatory and proresolving lipid mediators and pathways[J]. Annu Rev Immunol, 2007, 25: 101-137.
[81] Das UN. Is multiple sclerosis a proresolution deficiency disorder?[J]. Nutrition, 2012, 28: 951-958.
[82] Wu L, Miao S, Zou LB, et al. Lipoxin A4 inhibits 5-lipoxygenase translocation and leukotrienes biosynthesis to exert a neuroprotective effect in cerebral ischemia/reperfusion injury[J]. J Mol Neurosci, 2012, 48: 185-200.
[83] Manev H, Chen H, Dzitoyeva S, et al. Cyclooxygenases and 5-lipoxygenase in Alzheimer's disease[J]. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry, 2011, 35: 315-319.
[84] Ge QF, Hu X, Ma ZQ, et al. Baicalin attenuates oxygen-glucose deprivation-induced injury via inhibiting NMDA receptor-mediated 5-lipoxygenase activation in rat cortical neurons[J]. Pharmacol Res, 2007, 55: 148-157.
[85] Li CT, Zhang WP, Fang SH, et al. Baicalin attenuates oxygen-glucose deprivation-induced injury by inhibiting oxidative stress-mediated 5-lipoxygenase activation in PC12 cells[J]. Acta Pharmacol Sin, 2010, 31: 137-144.
[86] Zhang Y, Feng TJ, Zhang ZJ, et al. Progress in research of baicalein affecting Alzheimer's disease and improving learning and memory of brain[J]. Chin Pharmacol Bull (涓浗鑽悊瀛﹂€氭姤), 2010, 26: 20-23.
[87] Yin F, Liu JH, Ji XH, et al. Baicalin prevents the production of hydrogen peroxide and oxidative stress induced by Abeta aggregation in SH-SY5Y cells[J]. Neurosci Lett, 2011, 492: 76-79.
[88] Xu YW, Sun L, Liang H, et al. 12/15-Lipoxygenase inhibitor baicalein suppresses PPAR gamma expression and nuclear translocation induced by cerebral ischemia/reperfusion[J]. Brain Res, 2010, 1307: 149-157.
[89] Sul D, Kim HS, Lee D, et al. Protective effect of caffeic acid against beta-amyloid-induced neurotoxicity by the inhibition of calcium influx and tau phosphorylation[J]. Life Sci, 2009, 84: 257-262.
[90] Pan YQ, Zhang P, Yang JQ, et al. 5-Lipoxygenase expression in a brain damage model induced by chronic oral administration of aluminum[J]. Neural Regen Res, 2010, 5: 1634-1638.
[91] Liu Y, Wang H, Zhu YM, et al. The protective effect of nordihydroguaiaretic acid on cerebral ischemia/reperfusion injury is mediated by the JNK pathway[J]. Brain Res, 2012, 1445: 73-81.
[92] Li L, Zeng HW, Liu F, et al. Target identification and validation of (+)-2-(1-hydroxyl-4-oxocyclohexyl) ethyl caffeate, an anti-inflammatory natural product[J]. Eur J Inflamm, 2012, 10: 297-309.
[93] Cuello AC, Ferretti MT, Leon WC, et al. Early-stage inflammation and experimental therapy in transgenic models of the Alzheimer-like amyloid pathology[J]. Neurodegener Dis, 2010, 7: 96-98.
[94] Chu LS, Fang SH, Zhou Y, et al. Minocycline inhibits 5-lipoxygenase expression and accelerates functional recovery in chronic phase of focal cerebral ischemia in rats[J]. Life Sci, 2010, 86: 170-177.
[95] Kumar A, Prakash A, Pahwa D, et al. Montelukast potentiates the protective effect of rofecoxib against kainic acid-induced cognitive dysfunction in rats[J]. Pharmacol Biochem Behav, 2012, 103: 43-52.
[96] Chu J, Praticò D. Involvement of 5-lipoxygenase activating protein in the amyloidotic phenotype of an Alzheimer's disease mouse model[J]. J Neuroinflammation, 2012, 9: 127.
[97] Bishnoi M, Patil CS, Kumar A, et al. Protective effects of nimesulide (COX inhibitor), AKBA (5-LOX inhibitor), and their combination in aging-associated abnormalities in mice[J]. Methods Find Exp Clin Pharmacol, 2005, 27: 465-470.