李 海,解继胜 #,陈建海,黎 飚,张树球
1)右江民族医学院组织学与胚胎学教研室 百色 533000 2)右江民族医学院重金属与氟砷毒物实验室 百色 533000
我国已进入老龄化社会的国家之列,阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)日益增多。AD是进行性老年痴呆,给社会和家庭带来沉重的负担。AD防治已成为备受关注的课题[1-3]。虽然雌激素的替代治疗能明显减少和大大缓解绝经后妇女AD发病率和临床症状,但雌激素应用的副作用和并发症[4]使得学者们一直在研究和试用既有雌激素作用又无雌激素副作用的植物性雌激素。葛根素是人们研究最多的一种,其具有雌激素作用而无雌激素的副作用[5],同时它也具有神经保护作用[6-7]。为观察葛根素对AD的疗效,作者进行了如下研究。
1.1实验动物及分组选择健康6月龄(成年)SPF级SD雄性大鼠80只,体质量(350±20) g,由广西医科大学实验动物中心提供,动物合格证号为SCXK桂2009-0002。按体质量采用随机数字表法将大鼠分为对照组、模型组、雌二醇组和葛根素组4组,每组20只。大鼠分笼饲养,饲喂标准饲料,可自由饮水、摄食。
1.2实验试剂D-半乳糖、亚硝酸钠、氯化钠、过硫酸铵等均为国产分析纯。胆碱酯酶(TchE)测定试剂盒、丙二醛(MDA)测定试剂盒、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)测定试剂盒、考马斯亮蓝试剂盒均购于南京建成生物工程公司。甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、尿素、总蛋白测定试剂盒均购于四川省迈克科技有限责任公司。葛根素注射液(成都天台制药厂,100 mg/支,批号:0905053),苯甲酸雌二醇 (浙江仙琚制药厂,100 μg/支,批号:0908072)。
1.3实验动物造模及后处理方法取模型组、雌二醇组和葛根素组大鼠进行造模:D-半乳糖100 mg/kg和亚硝酸钠90 mg/kg,用生理盐水溶解稀释并混合成2 mL后腹腔注射,1次/d,连续60 d。雌二醇组定期定量皮下注射雌二醇(200 μg/kg,2次/周),葛根素组定期定量皮下注射葛根素(50 mg/kg,1次/d),雌二醇和葛根素用花生油作溶剂。对照组、模型组用等容量花生油定期定量皮下注射(2次/周),均连续8周。
1.4水迷宫实验处理前、后对大鼠进行水迷宫实验。每鼠先训练游水,连续4 d, 3次/d;休息1 d后,连续测定3 d,每鼠游3次/d,测定到达平台时间和错误次数(超过40 s后未到达作错误计),取到达时间平均值,并计算错误率。
1.5脑组织中相关指标的测定水迷宫实验结束后,用10 g/L戊巴比妥钠溶液(3.0 mg/kg)腹腔麻醉大鼠,放左心血处死。从枕骨大孔处剪开颅骨,取大脑,用生理盐水洗去血液,滤纸吸干多余水分,称大脑质量,冰浴下匀浆,4 000 r/min离心10 min,取上清液于另一试管内,置-20 ℃冰箱内待测。用ELISA法检测脑蛋白含量,用比色法按试剂盒说明书操作测定TchE活力,用硫代巴比妥酸(TBA)显色法测定MDA,用二硫对硝基苯酸法测定GSH-PX,用化学比色法测定超氧阴离子自由基清除率和自由基浓度。
1.6统计学处理采用SPSS 13.0进行分析,应用重复测量数据的方差分析比较各组大鼠处理前、后水迷宫实验到达时间和错误率的差异,应用单因素方差分析和LSD-t检验比较各组大鼠脑蛋白含量、TchE活力、MDA含量、GSH-PX活力及超氧阴离子自由基清除率和自由基浓度的差异,检验水准α=0.05。
2.1各组大鼠水迷宫实验结果见表1。
表1 各组大鼠水迷宫实验结果(n=20)
2.2各组大鼠脑组织中脑蛋白含量、TchE活力和MDA含量测定结果见表2。
表2 各组大鼠脑组织中脑蛋白含量、TchE活力和MDA含量测定结果 (n=20)
*与对照组比较,P<0.05;#与模型组比较,P<0.05;△与雌二醇组比较,P>0.05。
2.3各组大鼠脑组织中GSH-PX、超氧阴离子自由基清除率和浓度的测定结果见表3。
表3 各组大鼠脑组织中GSH-PX、超氧阴离子自由基清除率和浓度的测定结果(n=20)
*与对照组比较,P<0.05;#与模型组比较,P<0.05;△与雌二醇组比较,P>0.05。
该研究结果显示模型组TchE活力明显升高,可能会引起乙酰胆碱过度分解,导致其在脑组织的含量降低。而乙酰胆碱作为提高中枢神经细胞兴奋活动的主要递质,其含量减少可降低中枢神经细胞各种功能的活动。雌激素水平下降可使钙磷代谢失调,血钙降低。血钙离子浓度降低引起氧化应激反应失衡,从而引起脑内细胞膜、细胞器、酶等功能改变及DNA断裂等病理和生化的变化[8]。雌激素与中枢系统的雌激素受体结合发挥其生理效应,增加大脑血液供应,降低β-淀粉样物质的沉淀[9-10]。雌激素还可促进神经细胞α分泌酶的分泌,加快淀粉样前体蛋白的代谢分解,提高基底前脑胆碱乙酰基转移酶的水平,增加乙酰胆碱合成[11]。与模型组比较,2个治疗组TchE活力明显降低,提示乙酰胆碱含量增加,中枢胆碱能神经细胞兴奋性提高,中枢胆碱能神经细胞功能的退化受抑。临床用胆碱酯酶抑制剂治疗AD亦是为了提高乙酰胆碱含量[12]。
D-半乳糖的代谢产物和亚硝酸钠均可导致GSH-PX活力降低,超氧阴离子自由基、MDA含量升高,引起神经元脂质过度氧化,干扰神经细胞内酶系统,造成神经细胞加速老化、变性,引起AD发生[13]。雌激素有抗氧化作用,其自身含有羟基化合物,其特征决定了它有较强的抗氧化特性,雌激素还可诱导抗氧化酶的活性,提高血清和脑组织中SOD和GSH-PX活力,降低MDA水平,改善机体的氧化还原状态,维持氧化还原体系的平衡,提高机体的抗氧化能力,改善AD的病理改变和临床表现。
该研究结果显示:与对照组比较,模型组脑组织中脑蛋白含量、GSH-PX活力及超氧阴离子自由基清除率降低,MDA含量和超氧阴离子自由基浓度升高;与模型组比较,2个治疗组大鼠的学习记忆力明显改善,脑组织中脑蛋白含量、GSH-PX活力及超氧阴离子自由基清除率升高,TchE活力、MDA含量及超氧阴离子自由基浓度降低,说明葛根素和雌激素对AD模型大鼠治疗有效,且二者疗效相近。
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