转换到繁體中文
您的位置 : 首页 > 报刊

通络救脑口服液对AD大鼠学习记忆能力及nNOS、SS表达的影响
作者:董海影,张春庆,宫国良,张晓杰*    
作者单位:(齐齐哈尔医学院,黑龙江 齐齐哈尔101006)

《时珍国医国药》 2010年 第10期

  多个检索词,请用空格间隔。
       【摘要】 
       目的观察通络救脑口服液对β-淀粉样蛋白1-40(Aβ1-40)诱导的AD大鼠学习记忆障碍的改善作用及对神经元型一氧化氮合酶(nNOS)、生长抑素(Somatostatin, SS)蛋白表达的影响。方法采用大鼠海马立体定向注射凝聚态Aβ1-40诱导老年性痴呆(Alzheimer’s disease, AD)动物模型。采用Morris水迷宫测试大鼠寻找平台所需时间和通过原平台次数评价大鼠学习记忆能力及通络救脑口服液干预作用。采用免疫组织化学染色法和计算机图像分析技术测定海马区nNOS、SS蛋白阳性目标积分光密度。结果与假手术组比较,模型组平均逃避潜伏期显著延长,跨越原平台位置次数明显减少(均为P<0.01);与模型组比较,通络救脑口服液组(12,24,48 mg·kg-1·d-1)平均逃避潜伏期显著缩短,跨越原平台位置次数明显增加(P<0.01)。免疫组化实验结果显示:与假手术组比较,模型组大鼠海马区nNOS、SS蛋白表达明显降低(P<0.05);与模型组比较,通络救脑口服液各剂量组nNOS、SS蛋白表达显著升高(P<0.05)。结论通络救脑口服液通过上调nNOS、SS蛋白表达水平,从而发挥其抗老年性痴呆的作用。
       【关键词】  阿尔茨海默氏病;通络救脑口服液;神经元型一氧化氮合酶;生长抑素
       阿尔茨海默氏病(Alzheimer’s disease, AD)发现至今已百年,但由于其病因不完全明确,迄今尚无有效的防治药物。就目前的进展来看,有关防治的药物研究主要还是延缓患者的死亡、部分阻止或延缓疾病的发作和改善患者的生活质量,并提倡多因素、个性化治疗[1,2]。传统中药不但成本低廉,且可作用于多靶点,毒副作用小,具有其独特的优势。因此,结合AD的病因研究,在传统中药中寻找防治的有效药物成分是十分有意义的尝试。本研究采用海马立体定向注射Aβ1-40方法建立大鼠AD模型,并用通络救脑口服液(TLJN Oral Solution)灌胃进行药物干预,观察TLJN对AD大鼠学习记忆能力及nNOS、SS蛋白表达的影响,以探讨TLJN对AD可能的防治作用。
       1材料与仪器
       1.1 药物与试剂通络救脑口服液,由北京中医药大学中药学院制备。盐酸多奈哌齐片由法国PFIZER PGM公司制造,产品批号5136903。Aβ1-40为北京中杉金桥生物技术有限公司产品。Aβ1-40使用前用无菌生理盐水稀释成10μg·μl-1,37℃孵育1周,使其变为聚集状态的Aβ。Rabbit Anti-SS、Rabbit Anti-nNOS及SABC即用型试剂盒(武汉博士德生物工程有限公司)。DAB显色试剂盒(福州迈新生物技术开发有限公司)。
       1.2 动物与分组140只SD雄性大鼠,鼠龄8~12周,体质量(280±10)g,购于北京维通利华实验动物技术有限公司,许可证编号SCXK(京)2002-0003。经适应性饲养1周,随机分为7组:空白对照组、假手术组、模型组、盐酸多奈哌齐组和TLJN 的3个剂量组(12,24,48 mg·kg-1·d-1),每组20只。
       1.3 仪器MORRIS水迷宫系统(中国医学科学院药物研究所),江湾Ⅰ型C立体定向器(第二军医大学)。
       2方法
       2.1 动物模型的制作实验大鼠1%戊巴比妥钠(40 mg/kg)麻醉后,立体定向仪固定头部,备皮消毒,沿颅顶中线作2 cm切口,分离骨膜暴露头骨,于前囟向后3.0 mm,中线左右各旁开2.2 mm,用牙科钻打开颅骨,垂直进微量进样器针2.8 mm,将1 μl溶液缓慢注入,注射时间为5 mm,留针5 min,模型组、盐酸多奈哌齐组、通路救脑口服液各剂量组左右侧海马各注射1 μl Aβ1-40(10 μg)溶液,假手术组注射1 μl生理盐水。
       2.2 给药方法 造模后3 d开始给药,盐酸多奈哌齐组按0.33 mg·kg-1·d-1,各通络救脑口服液组按12,24,48mg·kg-1·d-1给药,1次/d灌胃,其余3组给等体积生理盐水,共4周。
       2.3 学习记忆能力的测定给药后进行Morris水迷宫行为测试。水迷宫为一不锈钢圆形水池(内壁贴上了黑色胶膜),直径150 cm,高60 cm,内置有机玻璃平台(外贴黑色胶膜),平台高40 cm,底面为6 cm×10 cm。在水池壁东、西、南、北部位分别标明入水点。将平台放在西南象限正中距池壁22 cm处,水温(22±1)℃。训练期间环境安静,迷宫外参照物不变。 Morris水迷宫实验前5天为定位航行试验(place navigation test),每天从东入水点头朝池壁将大鼠放入水池,使其自由游泳,自动摄像系统记录大鼠寻找平台的时间(逃避潜伏期,escape latency),设定60 s为最长逃避潜伏期,60 s后自动停止记录。实验第6天为空间探索试验(spatial probe test)。定位航行试验结束后撤除平台,将动物每天分别从东入水点面向池壁将大鼠放入水池,测试1 min内跨原平台位置的次数(the times of traversing flat roof)。
       2.4 nNOS、SS蛋白表达的检测 行为学试验后,大鼠断头取脑,分离出的海马用4%多聚甲醛固定,石蜡包埋,冠状切片,切片厚3 μm。切片常规脱蜡至水,3%H2O2,室温孵育10 min。微波热修复抗原。用正常山羊血清工作液室温封闭10 min。1∶200比例稀释的Rabbit Anti—NOS(SS蛋白的检测使用稀释的Rabbit Anti—SS)4℃冰箱过夜。滴加生物素化二抗工作液37℃,20 min。滴加试剂SABC 37℃,20 min。以上各步骤均用PBS漂洗3次,DBA显色后苏木精淡染胞核,脱水、透明、封片,光镜下观察。图像分析:采用Motic Med 6.0数码医学图像分析系统,对每个统计场nNOS,SS蛋白阳性细胞的积分光密度进行测量。每组6例大鼠,每张切片观察5个视野。
       2.5统计学方法所有数据运用SPSS13.0软件包进行处理。定位航行试验各组间逃避潜伏期差异采用重复测量多因素方差分析。nNOS1和SS阳性目标积分光密度之间的差异采用单因素方差分析,进一步post-hoc分析方差齐采用SNK检验。
       3结果
       3.1 对大鼠定位航行试验逃避潜伏期的影响5 d逃避潜伏期变化见图1。图1空间探索试验各组大鼠逃避潜伏期变化不同时间大鼠逃避潜伏期有显著差异(F=181.771, P<0.01),空白组、模型组、假手术组、盐酸多奈哌齐组、通络救脑口服液3个剂量组均如此,F值分别为36.441,24.725,8.159,32.870,38.231,32.700和26.358,均为P<0.01。从图1可以看到,5 d的定位航行试验中,各组大鼠的平均逃避潜伏期总体呈下降趋势。表明大鼠通过多次训练,已经学会寻找平台而学习记忆能力增加,但各组大鼠的学习记忆能力不同。从各时间点看,第1天各组大鼠逃避潜伏期无显著差异(F=0.183,P=0.856),第2天、第3天、第4天和第5天,模型组大鼠平均逃避潜伏期较正常组明显延长(P<0.01);通络救脑口服液和盐酸多奈哌齐组大鼠平均逃避潜伏期较模型组明显缩短(P<0.05),而盐酸多奈哌齐组和通络救脑口服液3个剂量组之间无显著性差异(P>0.05)。各时间点和不同组别之间存在交互效(F=2.4121,P<0.01)。表明模型组大鼠学习获取能力较差,而通络救脑口服液能改善模型大鼠的学习巩固和再现能力。
       3.2 对大鼠空间探索试验跨越原平台位置的次数的影响第6天各组大鼠跨越原平台位置的次数比较见图2。与正常组比较(5.65±1.50),模型组大鼠跨越原平台位置次数(1.89±1.23)明显减少(P<0.01);通络救脑口服液通络救脑3个剂量组(3.17±1.09,3.50±1.25,4.78±1.31)和盐酸多奈哌齐组(3.68±0.89)大鼠跨越原平台位置次数较模型组明显增加(P<0.01);与盐酸多奈哌齐组比较,通络救脑口服液高剂量组跨越原平台位置次数增加(P<0.01)。与模型组比较,*P<0.01;与盐酸多乃哌齐比较,#P<0.01图2各组大鼠跨越原平台次数比较图
       3.3对各组大鼠海马区nNOS蛋白表达的影响见图3~10。
       与假手术组(5.74±0.39)比较,模型组大鼠海马区nNOS蛋白表达降低(2.38±0.30) (P<0.05);与模型组比较,通络救脑口服液各剂量组nNOS蛋白表达(分别为3.57±0.30,3.80±0.24,4.99±0.31)显著升高(P<0.05);与盐酸多奈哌齐组比较,通络救脑口服液高剂量组nNOS蛋白表达明显升高(P<0.05)。图3正常对照组(nNOS)图4假手术对照组(nNOS)图5模型对照组(nNOS) 图6盐酸多奈哌齐组(nNOS)图7TLJN实验组 图8TLJN实验组(12 mg·kg-1·d-1,nNOS) (24 mg·kg-1·d-1,nNOS)图9实验组(48mg·kg-1·d-1,nNOS)与模型组比较,*P<0.05;与盐酸多奈哌齐组比较,# P<0.05图10各组大鼠nNOS表达比较图
       3.4 对各组大鼠海马区SS蛋白表达的影响见图11~18。
       与假手术组(8.45±0.97)比较,模型组大鼠海马区SS蛋白表达显著降低(2.99±0.14 ) (P<0.05);与模型组比较,通络救脑口服液各剂量组SS蛋白表达(分别为4.22±0.20,5.63±0.25,5.93±0.30)显著升高(P<0.05);与盐酸多奈哌齐组比较,通络救脑口服液中、高剂量组SS蛋白表达明显升高(P<0.05)。图11正常对照组(SS) 图12假手术对照组(SS)图13模型对照组(SS) 图14盐酸多奈哌齐组(SS)图15TLJN实验组图16TLJN实验组(12 mg·kg-1·d-1,SS) (24 mg·kg-1·d-1,SS)图17TLJN实验组(48mg·kg-1·d-1,SS)与模型组比较,*P<0.05;与盐酸多奈哌齐组比较,# P<0.05图18各组大鼠SS表达比较图
       4讨论
       AD是一种进行性神经系统退行性疾病,脑内老年斑(SP)形成是其重要的病理特征之一,而Aβ是SP的核心部分并被认为是AD发病的关键[3]。Aβ大脑定向注射是目前建立AD动物模型较常用的方法之一。本研究Morris水迷宫试验[4]结果显示,模型组大鼠在水迷宫中学习寻找平台的能力、对平台在水迷宫的空间位置记忆能力均显著下降,表明模型组大鼠存在学习记忆障碍,而通络救脑口服液和盐酸多奈哌齐具有改善模型组大鼠学习记忆功能的作用,并且通络救脑口服液高剂量组效果强于盐酸多奈哌齐。以往的研究工作也表明[5],通络救脑口服液确实能改善AD模型大鼠学习记忆功能。通络救脑口服液的主要组成成分为栀子苷和三七总皂苷,三七总皂苷可通过改善和修复受损神经元而提高细胞存活的数量和质量,从而发挥其抗老年性痴呆的作用[5]。
       NO在学习记忆过程中起着关键性作用[6],NO具有潜在神经毒性,是AD中氧化应激的有效来源,过量NO可通过多种途径损伤模性结构、蛋白质及DNA,导致神经元坏死[7]。由于NO即不稳定,因而目前尚难以对其进行直接测定。神经元型nNOS是NO合成的关键酶,其活性可间接反映NO的代谢状况。在学习记忆过程中伴有海马nNOS合成及活性增加,nNOS/ NO在学习记忆的获得阶段具有重要作用[8]。研究发现,含nNOS神经元能选择性保护AD病人脑血流恒定减少,且减少程度与痴呆严重程度有关,nNOS对AD神经元具有保护作用[9]。本实验结果表明,AD模型大鼠海马区nNOS表达下降,而TLJN可以明显增强nNOS的表达,并且作用优于盐酸多乃哌齐。SS是中枢神经系统信息传递的一种重要的神经递质或调质。大量研究资料证实[10,11],AD病的记忆障碍程度与脑内SS含量减少成正相关,AD病理改变严重脑区SS含量下降越多,其痴呆症状越严重。本实验结果显示,AD模型大鼠海马区SS表达下降,而TLJN可以明显增强SS的表达,作用效应强于盐酸多乃哌齐。根据国内外的研究[8,12],nNOS与SS影响和调控学习记忆可以归纳为两条途径:一是直接兴奋所属神经元,诱导海马突触的长时程增强(long-term potential-tion, LTP);二是调节其它神经递质的释放如促进乙酰胆碱释放。我们推测TLJN可能通过上调nNOS与SS的表达,增加NO、乙酰胆碱含量,诱导LTP,进而提高AD大鼠学习记忆能力,从而发挥其抗老年性痴呆的作用。
       【参考文献】
          [1]Seow D, Gauthier S. Pharmacotherapy of Alzheimer’s disease[J]. Can J Psychiatry. 2007, 52: 620.
       
       [2]Geerts H, Grossberg GT. Pharmacology of acetylcholinesterase inhibitors and N - methyl - D – aspartate receptors for combination therapy in the treatment of Alzheimer’s disease[J]. J Clin Pharmacol, 2006, 46 (7): 8.
       
       [3] Chong Z Z. Li F, Maiese K. Stress in the brain:novel cellular mechanisms of injury linked to Alzheimer’s disease[J]. Brain Res Brain Res Rev, 2005, 49: 1.
       
       [4]Joanna L, Jankowsky, Tatiana Melnikova, et al. Environmental Enrichment Mitigates Cognitive Deficits in a Mouse Model of Alzheimer"s Disease[J]. The Journal of Neuroscience,2005, 25(21): 5217.
       
       [5]张晓杰,牛英才,兴桂华,等. 通络救脑口服液对AD大鼠学习记忆能力及AChE表达的影响[J]. 中华中医药杂志,2007,22(6):410.
       
       [6]Vignini A, Nanetti L, Moroni C, et al. Modifications of p latelet from Alzheimer disease patients: a possible relation between membrane p roperties and NO metabolites[J]. Neurobiol Aging, 2007, 28 (7): 987.
       
       [7]Cardenas A, Moro M A, Hurtado O, et al. Dual role of nitric oxide in adult neurogenesis[J]. Brain Res Brain ResRev, 2005, 50: 1.
       
       [8]刘辉,陈俊抛,田时雨,等.神经元型一氧化氮合酶在学习记忆过程中的变化与作用[J]. 中国神经免疫学和神经病学杂志,2000,7(2):116.
       
       [9]Torre JC, Aliev G. Inhibition of vascular nitric oxide after rat chronic brain hypoperfusion: spatial memory and immunocytochemical changes[J]. J Cereb Blood FlowMetab, 2005, 25 (6): 663.
       
       [10]董静尹,孙百强. Alzheimer病模型大鼠海马生长抑素神经元变化[J]. 解剖学杂志,2004,27(1):51.
       
       [11]王墨行,崔行,张群业. Alzheimer病模型大鼠脑生长抑素表达与学习能力改变[J]. 中国临床神经科学, 2001,9(3):274.
       
       [12]谭赛辉,杨剑钢. 生长抑素与阿尔茨海默病的相关性研究[J]. 中医药导报,2007,13(8):100.

经典中医古籍

中药学教材(附图片)

穴位数据库(附图片)