療效研究
益智康腦丸對老年性癡呆大鼠行為學(xué)及腦組織Bcl-2和Bax蛋白表達的影響
日期:2012-12-28 10:42
伍小燕1*,李 茂2
(1.廣西中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院,南寧市 530023;2.廣西中醫(yī)藥研究院,南寧市 530022)中圖分類號 R285;R97 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1001-0408(2010)39-3673-03
(2.
摘 要
目的:探討益智康腦丸對老年性癡呆(AD)大鼠行為學(xué)及腦組織凋亡蛋白的影響。
方法:復(fù)制D-半乳糖AD大鼠模型。實驗分為4組,即空白、模型、益智康腦丸和腦復(fù)康組,檢測大鼠行為學(xué)及腦組織抑制細胞凋亡基因Bcl-2和促凋亡基因Bax表達指標(biāo)的改變。
結(jié)果:模型組與空白組比較,學(xué)習(xí)記憶能力顯著下降,Bcl-2/Bax比值下降;治療組與模型組比較,學(xué)習(xí)記憶能力顯著改善,Bcl-2/Bax比值增加。
結(jié)論:益智康腦丸具有較好的治療AD作用,其機制可能與促進AD大鼠腦組織Bcl-2的表達、降低Bax 的表達有關(guān)。
關(guān)鍵詞 老年性癡呆;益智康腦丸;行為學(xué);B細胞淋巴瘤/白血病-2;B細胞淋巴瘤/白血病-2相關(guān)X蛋白
Effect of Yizhi Kangnao Pills on Ethology and the Expression of Bcl-2 and Bax in Cerebral Tissue of ADRatsWU Xiao-yan(The First Affiliated Hospital of Guangxi College of TCM,Nanning 530023,China)LI Mao(Guangxi Institute of TCM,Nanning 530022,China)
老年性癡呆又稱阿爾茨海默?。ˋlzheimer disease,AD),是指老年老化程度超過生理性老化,或過早老化,致使腦功能障礙,引起獲得性、持續(xù)性智能障礙,是以進行性癡呆為主要
表現(xiàn)的神經(jīng)退行性疾病。其首要癥狀是智力、記憶力、感官定向能力、判斷力、語言思維能力不可逆的進行性退化,并常伴有性格改變。益智康腦丸用于治療脾腎兩虧、腦髓空虛所致
之老年性癡呆病,臨床應(yīng)用多年,療效顯著。本研究旨在通過復(fù)制老年性癡呆大鼠模型,探討該方對模型大鼠行為學(xué)及神經(jīng)細胞凋亡的影響,以進一步闡明其作用機制。
1 儀器與材料
1.1 儀器
腦立體定位儀(淮北正華公司);被動回避反應(yīng)箱(上海騏馳儀器有限公司);CX31型顯微鏡(日本Olympus公司)。
1.2 試藥
益智康腦丸(廣西強壽藥業(yè)集團有限公司,批號:060901,每丸重3 g,由0.9%生理鹽水配制為所需濃度);腦復(fù)康(天津金世制藥有限公司,批號:060318);促進細胞凋亡基因Bax、抑制細胞凋亡基因Bcl-2免疫組化試劑盒(北京博奧森生物技術(shù)有限公司)。
1.3 動物
健康Wistar大鼠40只,6~7周齡,♀♂兼用,體質(zhì)量180~220 g,由廣西醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供(生產(chǎn)許可證號:SCXK 桂 2003-0003)。
2 方法
2.1 模型的復(fù)制
參考文獻
[1],采取D-半乳糖+喹啉酸(QA)法復(fù)制老年性癡呆大鼠模型。除空白組每日ip 0.5 mL生理鹽水外,其余各組每日ip 0.5 mL D-半乳糖(500 mg·kg-1),連續(xù)7周,復(fù)制大鼠衰老模型。7周后除空白組外,各組大鼠均用1%的戊巴比妥鈉麻醉,固定在腦立體定位儀上,暴露前囟,按腦立體定位圖譜鉆開顱骨,緩慢將微量注射器垂直進入到注射部位,注射lµL 75 nmol·µL-1的QA。注射完畢后,留針10 min,然后緩慢拔針,用牙科泥封堵顱骨上的鉆空。術(shù)后1周各組進行行為學(xué)測試。
2.2 分組及給藥
將40只大鼠隨機分為空白(等量生理鹽水)、模型(等量生理鹽水)、腦復(fù)康(0.7 g·kg-1)和益智康腦丸(4.5 g·kg-1)組。ig給藥,每天1次,連續(xù)給藥3周。術(shù)后進行1周行為學(xué)測試后給藥,連續(xù)ig 3周后再進行行為學(xué)測試。
2.3 行為學(xué)測試
采用跳臺法。跳臺裝置為一個25 cm×20 cm×75 cm的被動回避反應(yīng)箱,箱底鋪直徑為1 mm的銅柵,通36 V 交流電,銅柵的一角固定一個8 cm×8 cm×5 cm大小的塑料泡沫塊作為動物回避電擊反應(yīng)的安全區(qū)。先將大鼠放入箱中自由活動5 min熟悉環(huán)境,然后接通銅柵電源,大鼠受到電擊后跳回安全區(qū)以躲避傷害性刺激,然后大鼠再次跳至銅柵上,受到電擊(雙足同時接觸銅柵)又跳回安全區(qū),如此反復(fù)5 min,記錄每只大鼠首次找到安全區(qū)至第一次跳下安全區(qū)的時間(潛伏期)和5 min內(nèi)受到的電擊次數(shù)(錯誤次數(shù)),作為測試結(jié)果。第1天為學(xué)習(xí)訓(xùn)練期,其后連續(xù)7 d測試,記錄各組大鼠5 min內(nèi)觸電潛伏時間及錯誤次數(shù),計算其平均值。
2.4 腦組織Bcl-2、Bax含量的測定
[2]在行為學(xué)測試結(jié)束后,進行腦組織取材。大鼠經(jīng)戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉,固定頭及四肢,開胸暴露心臟,經(jīng)左心室插管至主動脈,同時剪開右心耳,依次用Ringer液、4%多聚甲醛的0.1 mol·L-1磷酸緩沖液200 mL灌注固定大鼠,注畢取腦,固定于苦味酸中12~24 h,石蠟包埋,切片,常規(guī)脫蠟至水,進行免疫組化染色。用蒸餾水沖洗,PBS浸泡5 min后進行微波抗原修復(fù),用3% H2O2去離子水孵育5~10 min,以消除內(nèi)源性過氧化物酶活性。滴加正常血清封閉液,室溫孵育 10~15min,傾去,勿洗。每張切片加入 1∶200倍稀釋Bax、Bcl-2抗體,37 ℃孵育2 h,PBS沖洗后加入生物素化二抗工作液,37 ℃孵育10~15 min,PBS沖洗后加入辣根酶標(biāo)記鏈霉卵白素,室溫孵育10~15 min,PBS沖洗,DAB顯色,蘇木精復(fù)染,脫水,二甲苯透明后中性樹脂封片,顯微鏡觀察。鏡下觀察,細胞核
與細胞漿內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒的細胞為陽性細胞,每組取8個切片,每個切片隨機取5個視野,計數(shù)陽性細胞,取平均值進行比較。
2.5 統(tǒng)計學(xué)方法
所有數(shù)據(jù)采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件包進行統(tǒng)計分析。計量資料數(shù)據(jù)以x±s表示,組間比較采用方差分析;計數(shù)資料率的比較采用卡方檢驗。P<0.05表示差異有顯著性。
3 結(jié)果
3.1 行為學(xué)測試結(jié)果
用藥前,與空白組比較,各組大鼠跳臺潛伏期均縮短,錯誤次數(shù)顯著增加(P<0.05);用藥后,與模型組比較,益智康腦丸組與腦復(fù)康組大鼠跳臺潛伏期均顯著延長,觸電錯誤次數(shù)
顯著減少(P<0.05),但兩藥物組之間比較無顯著差異(P>0.05)。結(jié)果表明,益智康腦丸可以改善模型大鼠學(xué)習(xí)記憶能力。各組大鼠跳臺潛伏期比較見表1;各組大鼠跳臺錯誤次數(shù)
比較見表2。
表1 各組大鼠跳臺潛伏期比較(x±s)
Tab 1 Comparison of latency in the step down tes(tx±s)
組別
|
劑量/g·kg-1
|
數(shù)量 |
用藥前潛伏期/s
|
用藥后潛伏期/s
|
空白組
|
- |
10 |
241.25±40.36
|
250.15±51.20
|
模型組
|
- |
10 |
176.02±36.25 *
|
173.08±32.17 *
|
益智康腦丸組
|
4.5 |
10 |
180.14±40.81 *
|
216.68±43.37 #
|
腦復(fù)康組
|
0.7 |
10 |
178.30±45.04 *
|
220.14±30.75 #
|
與空白組比較:*P<0.05;與模型組比較:#P<0.05
vs. blank group:*P<0.05;vs. model roup:#P<0.05
表2 各組大鼠跳臺錯誤次數(shù)比較(x±s)
Tab 2 Comparison of incorrect times in the step down test(x±s)
組別
|
劑量/g·kg-1
|
數(shù)量 |
治療前錯誤次數(shù)
|
治療后錯誤次數(shù)
|
空白組
|
- |
10 |
4.5±1.8
|
4.3±1.4
|
模型組
|
- |
10 |
10.1±2.6 *
|
9.9±1.8 *
|
益智康腦丸組
|
4.5 |
10 |
7.9±1.6 *
|
5.1±2.9 #
|
腦復(fù)康組
|
0.7 |
10 |
8.2±2.1 *
|
5.5±3.4 #
|
與空白組比較:*P<0.05;與模型組比較:#P<0.05
vs. blank group:*P<0.05;vs. model group:#P<0.05
3.2 腦組織Bcl-2和Bax免疫組化結(jié)果與空白組比較,模型組 Bax、Bcl-2 蛋白表達顯著增強(P<0.01);與模型組比較,益智康腦丸組與腦復(fù)康組Bax蛋白表達顯著降低,Bcl-2蛋白表達顯著增強(P<0.01),兩藥物組之間比較無顯著差異(P>0.05)。結(jié)果表明,益智康腦丸能顯著抑制Bax 蛋白表達,促進Bcl-2 蛋白表達,從而抑制細胞凋亡。各組大鼠腦組織Bcl-2和Bax表達的比較見表3。
表3 各組大鼠腦組織Bcl-2和Bax表達的比較(x±s)
Tab 3 Comparison of the expression of Bcl-2 and Bax incerebral tissue of rats(x±s)
組別
|
劑量/g·kg-1
|
數(shù)量 |
Bax
|
Bcl-2
|
Bcl-2/Bax
|
空白組
|
- |
10 |
2.04±0.18
|
1.92±0.68
|
0.94
|
模型組
|
- |
10 |
15.29±2.65 *
|
7.91±1.36 *
|
0.52
|
益智康腦丸組
|
4.5 |
10 |
8.26±2.04 #
|
16.31±3.19 #
|
1.97
|
腦復(fù)康組
|
0.7 |
10 |
8.51±3.06 #
|
14.62±2.94 #
|
1.72
|
與空白組比較:*P<0.01;與模型組比較:#P<0.01
vs. blank group:*P<0.01;vs. model group:#P<0.01
4 討論
近年來研究表明,細胞凋亡參與了中樞神經(jīng)系統(tǒng)的退行性病變,與衰老和老年性癡呆的發(fā)生存在著密切聯(lián)系。老年性癡呆神經(jīng)元凋亡的具體機制可能與凋亡相關(guān)蛋白表達失調(diào)等因素有關(guān)。細胞內(nèi)與凋亡有關(guān)的基因分為2類:誘導(dǎo)凋亡基因和抑制凋亡基因。在神經(jīng)細胞凋亡中,Bcl-2家族是不可缺少的,Bcl-2是重要的抗凋亡基因,在細胞色素C的釋放調(diào)控中起重要作用[2]。Bcl-2與Bax是一對相互拮抗的蛋白質(zhì),它們形成二聚體,拮抗對方的功能,Bcl-2具有明顯抑制凋亡作用,而Bax則促進凋亡。Bax和Bcl-2形成復(fù)合體而失去作用。由此可見,損傷刺激后,Bax和Bcl-2表達的比率在很大程度上影響凋亡的產(chǎn)生[3]。
益智康腦丸是立足于壯醫(yī)理論而成方,以壯族民間藥物五指毛桃根、扶芳藤為主藥,配合牛大力、千斤拔、紅參、熟地、肉蓯蓉、山藥等諸藥合用,共奏補脾腎、益精血、健腦髓、養(yǎng)“巧塢”之功,臨床用于治療腦髓空虛、“巧塢”失養(yǎng)之老年性癡呆、腦萎縮癥療效顯著
[4]。本研究結(jié)果表明,造模后,在機體的一種自我保護機制下,Bcl-2蛋白表達反應(yīng)性增強,同時啟動了凋亡程序,使Bax表達增強,促進細胞凋亡的發(fā)生。藥物干預(yù)后,Bcl-2表達增強,Bax表達減弱,抑制細胞凋亡。表明益智康腦丸對老年性癡呆的改善作用可能是通過上調(diào)Bcl-2蛋白、下調(diào)Bax蛋白的表達,抑制細胞凋亡而實現(xiàn),從而改善老年性癡呆大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。
參考文獻
[ 1 ] 齊曦明,韓玉生,周忠光,等.癡呆靈膠囊對老年癡呆大鼠學(xué)習(xí)記憶影響及其機制的實驗研究[J].中醫(yī)藥學(xué)報,2004,32(1):45.
[ 2 ] Wnag HQ,Nakaya Y,Du ZY,et al. Interaction of prese-nilins with FKBP38 promotes apoptosis by reducing mito-chondiral Bcl-2[J].Hum Mol Genet,2005,14(13):1 889.
[ 3 ] Yao MZ,Nguyen TV,Pike C,et al. B-Amyloid-indu-ced neuronal apoptosis involves c-jun N-terminal ki-nase-dependent downergulation of Bcl-w[J]. Journal Ne-urosci,2005,25(5):1 149.
[ 4 ] 黃漢儒.中國壯醫(yī)學(xué)[M].南寧:廣西民族出版社,2000:12.
China Pharmacy 2010 Vol. 21 No. 39 中國藥房 2010 年第 21 卷第 39 期
(收稿日期:2010-06-11 修回日期:2010-08-23)
*碩士研究生。研究方向:藥理學(xué)。電話:029-82655140。E-mail:[email protected]
# 通訊作者:教授,博士。研究方向:新藥藥理評價。電話:029-82655140。