阿托伐他汀对脑组织血红素加氧酶的影响

王 冰 王江桥(通信作者)

河南省人民医院神经内科，河南 郑州 450003

·论著 临床诊治·

阿托伐他汀对脑组织血红素加氧酶的影响

王 冰 王江桥(通信作者)

河南省人民医院神经内科，河南 郑州 450003

目的 研究阿托伐他汀对β淀粉样蛋白1-42诱导阿尔茨海默病大鼠模型大脑顶叶皮层和小脑血红素加氧酶(HO)的影响。方法 将40只Wistar大鼠随机分为正常对照组、他汀对照组、模型对照组和他汀治疗组，每组10只。Western blot法检测顶叶皮层和小脑HO-1和HO-2的表达。结果 顶叶皮层区他汀治疗组HO-1的表达增加与其他3组相比差异有统计学意义(P<0.05)，而4组HO-2的表达相比差异无统计学意义(P>0.05)；小脑区他汀治疗组HO-2的表达增加与其他3组相比差异有统计学意义(P<0.05)，而4组HO-1的表达相比差异无统计学意义(P>0.05)。结论 阿托伐他汀可以上调大脑不同部位HO-1和HO-2的表达，减轻神经细胞损伤。

阿尔茨海默病；阿托伐他汀；血红素加氧酶

阿尔茨海默病(AD)是一种渐进的、以记忆和日常生活功能减退及性格改变的神经退行性疾病。本研究拟采用阿托伐他汀治疗AD模型，观察其对大鼠脑组织血红素加氧酶分泌水平的影响，探讨阿托伐他汀对AD产生疗效的可能作用机制。

1 材料和方法

1．1 试剂 阿托伐他汀、Aβ1-42、β-actin抗体、辣根过氧化物酶标记山羊抗兔IgG、兔抗鼠HO-1多克隆抗体和兔抗鼠HO-2多克隆抗体。

1．2 AD模型的建立 用无菌生理盐水将Aβ1-42稀释成10 μg/μL，37 ℃孵育1周。大鼠采用10%水合氯醛麻醉，固定于脑立体定位仪上，做正中切口，于前囟后3.0 mm，中线左、右侧旁开2.2 mm为穿刺点，分别注射Aβ1-422 μL。术后肌内注射青霉素，20万U/d，连续3 d。

2 结果

顶叶皮层各组HO-1相对灰度值比较，差异有统计学意义(F=23.36，P=0.00)，而各组HO-2相对灰度值比较，差异无统计学意义(F=1.98，P=0.15)；小脑各组HO-1相对灰度值比较，差异无统计学意义(F=0.70，P=0.56)，而各组HO-2相对灰度值比较，差异有统计学意义(F=55.76，P=0.00)。见图1、见表1。

图1 各级HO-1、HO-2相对灰度值比较 (a)顶叶皮层HO-1蛋白水平的表达；(b)顶叶皮层HO-2蛋白水平的表达；(c)小脑HO-1蛋白水平的表达；(d)小脑HO-2蛋白水平的表达；1，2，3，4分别为正常对照组、他汀对照组、模型对照组和他汀治疗组

部位正常对照组他汀对照组模型对照组他汀治疗组F值P值顶叶皮层HO10.75±0.130.78±0.090.91±0.081.16±0.0723.360.00HO20.80±0.080.82±0.110.89±0.090.78±0.051.980.15小脑HO10.60±0.070.65±0.060.64±0.100.62±0.060.700.56HO20.77±0.040.82±0.070.95±0.031.12±0.0553.760.00

3 讨论

阿尔茨海默病是一种进行性发展的神经系统退行性疾病。目前批准使用的治疗AD的药物只有几种，包括多奈哌齐、加兰他敏和美金刚等，这些药物能有效减轻症状，但效果只能持续1～2 a[1]。近几年，流行病学研究显示，他汀类药物可以明显改善AD患者的认知功能和记忆功能，因此他汀类药物作为潜在的治疗AD的药物被提了出来，但他汀对AD的保护作用机制还不明确，据Mancuso等学者报道，他汀类药物可调节血红素加氧酶/胆绿素还原酶轴(HO/BVR)，HO/BVR系统通过减少血红素、生成CO和胆绿素等细胞保护因子，从而在保持细胞稳态、抗氧化应激方面发挥举足轻重的作用[2-3]。

阿尔茨海默病主要病理特征细胞外老年斑(SP)，其形成主要由于β淀粉样多肽(Aβ)的沉积和tau蛋白磷酸化引起的神经元纤维缠结[4]。已有研究表明，Aβ可通过多种诱发氧化应激，且具有细胞毒性作用，可引起神经元细胞的变性、死亡[5]，氧化应激在AD的发生、发展中发挥着重要的作用。临床前期研究证实，阿托伐他汀能减少老年犬的β分泌酶水平和氧化应激反应物水平。流行病学研究显示，服用他汀类治疗人群的AD的发病率较低，但其对AD的保护机制还不完全明确。多文献报道他汀类治疗AD不完全依赖于降低胆固醇水平，提示可能存在独立于降低胆固醇之外的其他作用机制。据报道，他汀可调节血红素加氧酶、干扰异戊二烯的合成、影响Rho/Ras系统，防止炎症细胞因子的过度表达，刺激促存活细胞系统PI3K/Akt通路，减少脑内氧化应激反应物，他汀还可能通过增加参与应激反应关键蛋白的表达抵消自由基的损伤[6]。

血红素加氧酶(HO)是参与细胞应激反应的主要系统之一，是血红素降解的起始酶和限速酶。目前发现HO有3种同工酶形式：HO-1、HO-2、HO-3。HO-1即热休克蛋白32，是诱导亚型酶，是体内最重要的内源性抗氧化保护因子之一，能被缺氧、氧化应激、细胞因子、重金属和某些药物等诱导激活大量表达，在组织氧化损伤的病理条件下起着重要的调节作用[4]。HO-2是构成亚型酶，参与血红素的生理性代谢循环；HO-3催化血红素降解的活性很低，其主要作用可能是介导HO与血红素的结合。HO-1和HO-2催化相同的反应-氧化血红素，生成等摩尔的铁、一氧化碳(CO)和胆绿素，胆绿素可生成抗氧化作用更强大的胆红素，这些代谢产物均具有抗炎、抗氧化、抗凋亡、信号传递和免疫调节等作用。CO不仅是重要的细胞信使因子，而且还可能调节或抑制一氧化氮合酶影响血管内皮细胞；胆绿素和胆红素是体内的抗氧化物质，可降低氧化应激的水平，在维持内皮细胞完整性、防止细胞凋亡等方面发挥着保护作用；HO衍生来的铁被证实是一种保护上皮细胞的抗氧化剂，可诱导铁蛋白表达和合成增加，具有抗氧化、抗凋亡作用，HO-1的上调可诱导铁蛋白的合成。HO-1被用来研究其在阻止AD病人神经退化过程中可能发挥的作用[7]。

本实验结果显示，他汀治疗组顶叶皮层HO-1的表达较其他3组明显增加，在脑内阿托伐他汀对HO亚型的调节存在差别，HO-1在顶叶皮层上调，HO-2在小脑上调，这种不同可能与β淀粉样多肽的沉积程度不同有关。

对于AD，目前并无特异的治疗方法，他汀对脑内血红素加氧酶的调节可能是其对AD神经细胞发挥保护作用的机制之一。

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(收稿2017-04-02)

责任编辑：王喜梅

Effect of atorvastatin on heme oxygenase in brain tissues

Wang Bing，Wang Jiangqiao

Department of Neurology，the People's Hospital of Henan Province，Zhengzhou 450003，China

Objective To observe the effect of atorvastatin on heme oxygenase in both parietal cortex and cerebellum in model rats with Alzheimer’s disease induced by beta-amyloid protein (1-42)．Methods Forty Wistar rats were randomly divided into normal control group，statin control group，model control group and statin treatment group，ten rats in each group．Then the expressions of HO-1 and HO-2 in both parietal cortex and cerebellum were detected by Western blot method．Results In parietal cortex area，the HO-1 expression in the statin treatment group increased and showed statistically significant difference compared with that in the other three groups，however，there was no significant difference in terms of HO-2 expression among the four groups．In cerebellum area，the statin treatment group showed the increased HO-2 expression and presented significant difference in comparison to others，but no significant difference was found on HO-1 expression among the four groups．Conclusion Atorvastatin can up-regulate the expressions of both HO-1 and HO-2 in different parts of the brain and can alleviate the damage of central nervous system．

Alzheimer's disease；Atorvastatin；Heme oxygenase

10.3969/j.issn.1673-5110.2017.14.024

王冰(1973-)，硕士，副主任医师，硕士生导师，主要从事头晕与平衡障碍的研究

R-332

A

1673-5110(2017)14-0073-03