紅景天苷對海人藻酸致癇小鼠的神經保護作用及其機制的探討.pdf_第1頁
已閱讀1頁,還剩126頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、癲癇是一種常見的神經系統(tǒng)疾病,可以反復發(fā)作,有很高的發(fā)病率和致死率。在世界范圍內,有1%的人口受到癲癇的困擾,我國也有近1000萬癲癇患者,其中20%的患者會進展為難治性癲癇。癲癇長期反復發(fā)作可以引起認知功能障礙,嚴重影響患者的生活,給家庭和社會造成很大負擔。目前,臨床上應用抗癲癇藥物(Antiepileptic drugs,AEDs)來控制癲癇發(fā)作,但是AEDs藥物對三分之一的患者無效,甚至還會引起注意力下降、認知功能障礙等副作用。因

2、此,急需尋找一種既能控制癲癇反復發(fā)作,又能改善患者認知功能障礙的藥物。
  海人藻酸(Kainic acid,KA)是一種谷氨酸的同系物,可以激活谷氨酸受體,引起神經元損傷。高劑量的KA單次給藥可以誘導實驗動物的癲癇持續(xù)狀態(tài)(Status epileptics,SE)發(fā)作,而SE會誘發(fā)自發(fā)性反復癲癇發(fā)作(Spontaneous recurrent seizures,SRS),這一過程類似于人類癲癇的發(fā)病過程,因此,該模型作為經典的

3、癲癇在體動物模型被廣泛應用于癲癇的研究。在海馬神經元中,無 Mg2+細胞外液可以誘導神經元穩(wěn)定持久放電,而神經元反復異常的放電可以造成細胞結構改變,引起突觸重構,最終形成異常的神經元網絡,該細胞模型模擬了人類癲癇發(fā)作時神經元異常放電的過程,是比較成熟的癲癇離體模型。
  癲癇的發(fā)病機制至今尚未完全闡明,但一些重要的發(fā)病環(huán)節(jié)已為人類所知。目前,有幾種學說受到研究者們的關注,包括離子通道、谷氨酸誘導的興奮性神經毒、神經元網絡、細胞凋亡

4、和氧化應激等。氧化應激可以引起活性氧(Reactive oxygen species,ROS)產生過多,造成機體內源性的自由基和抗氧化酶失衡,引起細胞損傷。過多的ROS可以氧化DNA,調節(jié)細胞凋亡相關基因的異常表達,誘發(fā)神經元凋亡導致癲癇發(fā)作。因此,抗氧化劑在治療癲癇方面有重要作用。
  紅景天是生長于高海拔地區(qū)的植物,在我國主要分布于西藏。紅景天苷(Salidroside,SDS)是從紅景天的根莖中提取的主要活性成分。SDS有多

5、種生物學活性,包括耐受缺氧、抗衰老、抑制腫瘤生長、消除炎癥、緩解疲勞以及心血管保護效應。近些年發(fā)現,SDS可以迅速通過血腦屏障(Blood brain barrier,BBB),對腦缺血、血管性癡呆、阿爾茲海默?。ˋlzheimer’s disease,AD)有治療作用。此外,SDS還可以改善低氧引起的大鼠學習記憶功能損傷,減輕腦缺血、AD、衰老誘發(fā)的認知功能障礙。然而,SDS在癲癇中的作用尚未見相關報道。因此,本研究利用KA建立的小鼠

6、SE模型,從在體水平觀察了SDS對癲癇引起腦損傷的保護效應;利用無Mg2+細胞外液誘導的癲癇細胞模型,從離體水平探討了SDS發(fā)揮保護作用可能的分子機制。本研究由以下三部分組成。
  第一部分紅景天苷對海人藻酸誘導的小鼠癲癇持續(xù)狀態(tài)的保護作用
  目的:建立KA誘導的小鼠SE模型,觀察SDS預處理對癲癇發(fā)作、腦電圖以及氧化應激損傷的作用。
  方法:將雄性8-10周的C57BL/6小鼠隨機分為6組,對照組35只,其余各組

7、56只。對照組(Con):腹腔給予0.9%無菌生理鹽水;KA組:KA溶于0.9%無菌生理鹽水,腹腔給予30 mg/kg的KA;SDS25 mg/kg+KA組:SDS溶于0.9%無菌生理鹽水,在注射KA前1 h給予25 mg/kg SDS;SDS50 mg/kg+KA:在注射KA前1 h給予50 mg/kg SDS;Vehicle+KA組:在注射KA前1 h給予0.9%無菌生理鹽水;50 mg/kg SDS組:在0.9%無菌生理鹽水注射前

8、1 h給予50 mg/kg SDS。在注射KA后2 h,觀察各組小鼠SE潛伏期、SE發(fā)生率以及腦電圖改變,依據Racine行為分級法,小鼠癲癇發(fā)作達到4級,持續(xù)時間至少30 min認為是達到SE。此外,在注射KA后15 min、45 min、3 h、6 h、12 h、24 h和48 h分別取小鼠海馬組織檢測丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量、超氧化物歧化酶(Super oxide dismutase,SOD)活性、還原

9、型谷胱甘肽(Reduced glutathione,GSH)含量。
  結果:1在注射KA后2 h,有90%的小鼠存活,有80%的小鼠成功誘發(fā)SE。與KA組小鼠相比,SDS預處理可以延長SE發(fā)作的潛伏期(P<0.05),減少SE的發(fā)病率(P<0.05),增加小鼠的存活率,并且高濃度的SDS(50 mg/kg)比低濃度的SDS(25 mg/kg)有更明顯的保護效應(P<0.05)。Con組和SDS組小鼠均無癲癇發(fā)作,Vehicle+

10、 KA組和KA組相比,小鼠SE發(fā)作程度和潛伏期無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。2 MDA含量:與Con組相比,小鼠海馬組織MDA含量在注射KA后15 min開始增加,在45 min達到峰值,之后隨著時間推移,MDA含量有所下降,但仍高于相同時間點的 Con組(P<0.05);SDS預處理可以明顯減少KA組小鼠海馬中MDA含量(P<0.05),并且SDS50 mg/kg組中MDA含量低于SDS25 mg/kg組(P<0.05);與KA組相比

11、,Vehicle+KA組小鼠海馬組織中MDA含量無明顯改變(P>0.05)。3 SOD活性:給予KA后15 min,小鼠海馬組織的SOD活性開始下降,在45 min時達到最低值(P<0.05),之后有所增加,但仍低于相同時間點Con組小鼠的SOD活性(P<0.05)。與KA組相比,SDS預處理可以增加SOD活性(P<0.05),并且50 mg/kg濃度的SDS組使其增加更明顯(P<0.05);與KA組相比,Vehicle+KA組小鼠海馬

12、組織中SOD活性無明顯變化(P>0.05)。4 GSH含量:不同實驗組中小鼠海馬組織GSH的改變趨勢與SOD相似, KA可以減少GSH含量,并且在45 min時減少最明顯(P<0.05),而SDS預處理可以增加GSH含量(P<0.05),并且50 mg/kg濃度的SDS使其增加更明顯(P<0.05);Vehicle+KA組小鼠海馬組織中GSH的含量與KA組相比則無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。
  第二部分紅景天苷對海人藻酸致癇小鼠

13、認知功能障礙的保護作用
  目的:利用KA建立小鼠SE模型,觀察SDS對SRS發(fā)作、認知功能障礙和海馬神經元損傷的保護作用。
  方法:本研究中共56只小鼠,其中10只小鼠作為對照組(Con)每天腹腔注射0.9%無菌生理鹽水,剩余46只小鼠腹腔給予30 mg/kg的KA誘導SE發(fā)作。依據Racine行為分級法,小鼠癲癇發(fā)作達到4級,持續(xù)時間至少30 min認為是達到SE,成功誘導的SE小鼠納入后續(xù)實驗。46只小鼠在注射KA后

14、2 h,41只存活,其中36只小鼠達到SE發(fā)作,將其隨機分為4組,每組9只。KA組:KA溶于0.9%無菌生理鹽水,腹腔給予30 mg/kg的KA;KA+SDS5 mg/kg組:SDS溶于0.9%無菌生理鹽水,在注射 KA后第二天開始每天腹腔給予5 mg/kg SDS,連續(xù)給藥14天;KA+SDS10 mg/kg組:從注射KA后第二天開始每天腹腔給予10 mg/kg SDS,連續(xù)給藥14天;KA+Vehicle組:從注射KA后第二天開始每

15、天腹腔給予0.9%生理鹽水,連續(xù)給藥14天。同時,用V-EEG連續(xù)記錄小鼠SRS發(fā)作情況。14天后用Morris水迷宮檢測小鼠的空間學習記憶能力;用Nissl染色觀察海馬CA1、CA3區(qū)存活神經元的形態(tài)和數目。
  結果:1 Con組小鼠無癲癇發(fā)作;46只小鼠注射KA后,存活率為89.13%,SE發(fā)生率為78.26%。V-EEG結果顯示,與KA組相比,KA+SDS5 mg/kg組和KA+SDS10 mg/kg組中SRS每次發(fā)作持續(xù)

16、時間明顯縮短(P<0.05),并且高濃度SDS組中SRS發(fā)作時間更短(P<0.05)。KA+SDS5 mg/kg組和KA+SDS10 mg/kg組SRS發(fā)作嚴重程度、發(fā)作頻率均較KA組明顯降低(P<0.05)。KA+Vehicle組和KA組相比,SRS發(fā)作持續(xù)時間、嚴重程度和頻率均無顯著差異(P>0.05)。2 Morris水迷宮:在定位航行實驗中,隨著訓練時間增加,各組小鼠的逃逸潛伏期均縮短。從訓練第二天開始,不同實驗組小鼠的逃逸潛伏

17、期出現差異:與Con組相比, KA組小鼠逃逸潛伏期明顯延長(P<0.05);KA+SDS5 mg/kg組和KA+SDS10 mg/kg組小鼠逃逸潛伏期較KA組明顯縮短(P<0.05)。空間探索實驗中,小鼠穿越平臺次數有顯著差異:與Con組相比,KA組小鼠穿越平臺的次數減少(P<0.05);SDS治療組較KA組次數增多(P<0.05),并且KA+SDS10 mg/kg組多于KA+SDS5 mg/kg組(P<0.05)。KA組小鼠在目標象限

18、逗留的時間比Con組明顯縮短(P<0.05),KA+SDS5 mg/kg、KA+SDS10 mg/kg組小鼠在目標象限逗留的時間較KA組明顯延長(P<0.05)。KA+Vehicle組與KA組相比,小鼠的逃逸潛伏期、穿越平臺次數和在目標象限逗留的時間均無差異(P>0.05)??梢娖脚_實驗中,不同實驗組小鼠的游泳速度、逃逸潛伏期均無顯著差別。3 Nissl染色:在Con組中,小鼠海馬CA1、CA3區(qū)神經元無明顯丟失、結構完整、胞漿內Nis

19、sl小體豐富;在KA組中,神經元出現明顯丟失、細胞核固縮,Nissl小體數量較Con組減少;KA+SDS5 mg/kg和KA+SDS10 mg/kg組神經元結構相對完整,Nissl小體數量較KA組增加。KA組小鼠海馬CA1區(qū)和CA3區(qū)的神經元存活數量均較Con組明顯減少(P<0.05);與KA組相比,KA+SDS5 mg/kg組和KA+SDS10 mg/kg組神經元數量顯著增加(P<0.05),并且KA+SDS10 mg/kg組CA1、

20、CA3神經元數量均高于KA+SDS5 mg/kg組(P<0.05);KA+Vehicle組海馬神經元存活數量與KA組相比無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。
  第三部分紅景天苷在癲癇細胞模型中的保護作用及其分子機制
  目的:應用無Mg2+細胞外液孵育小鼠海馬神經元建立細胞癲癇模型,觀察SDS對癲癇細胞損傷的影響及其可能的作用機制
  方法:利用出生24 h內的小鼠分離出海馬神經元,接種到培養(yǎng)基中,培養(yǎng)到第7天,將細胞隨機

21、分為8組:正常對照組(Con):含有1 mmol/LMg2+的細胞外液,作用神經元3 h后,更換為正常培養(yǎng)基;細胞模型組(Model):不含Mg2+的細胞外液,作用3 h后,更換為正常培養(yǎng)基;SDS30μmol/L組:不含Mg2+的細胞外液,作用3 h后,加入含有SDS濃度為30μmol/L的培養(yǎng)基作用2 h,更換為正常培養(yǎng)基;SDS60μmol/L組:不含Mg2+的細胞外液,作用3 h后,加入60μmol/LSDS作用2 h后,更換為

22、正常培養(yǎng)基;SDS120μmol/L組:不含Mg2+的細胞外液孵育3 h后,加入120μmol/L SDS作用2 h,更換為正常培養(yǎng)基;Compound C組:不含Mg2+的細胞外液孵育3 h后,加入120μmol/LSDS作用2 h,再加入50μmol/L Compound C作用1 h,更換為正常培養(yǎng)基;Sirtinol組:不含Mg2+的細胞外液孵育3 h后,加入120μmol/LSDS作用2 h,再加入100μmol/L Siri

23、nol作用1 h,更換為正常培養(yǎng)基;Vehicle組:不含Mg2+的細胞外液孵育3 h后,加入和120μmol/L SDS相同體積的0.9%無菌生理鹽水作用2 h,更換為正常培養(yǎng)基。在各種藥物作用結束后24 h,采用CCK-8檢測細胞活力,LDH檢測細胞損傷程度,Calcein-AM/PI進行活細胞計數,流式細胞儀檢測細胞凋亡率,Real-Time PCR檢測AMPK、SIRT1的mRNA水平,Western blot檢測AMPK、SI

24、RT1的蛋白表達,SIRT1去乙?;富钚苑治鰴z測SIRT1去乙?;富钚?。
  結果:1 CCK-8檢測:與Con組相比,癲癇細胞活力明顯下降(P<0.05);建立癲癇細胞模型后,給予30μmol/L、60μmol/L、120μmol/L三個劑量的SDS,60μmol/LSDS組和120μmol/LSDS組細胞活力較癲癇細胞組增加,并且120μmol/LSDS組增加更明顯(P<0.05);Vehicle組和癲癇細胞組相比細胞活力

25、無明顯改變(P>0.05)。2 LDH檢測:癲癇細胞LDH釋放量較Con組明顯增加(P<0.05),SDS可以抑制LDH的釋放,并且呈現劑量依賴性,120μmol/L濃度的SDS對LDH的釋放有更明顯的抑制作用(P<0.05);與癲癇細胞組相比,Vehicle組細胞LDH活性無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。3 Calcein-AM/PI雙染:癲癇模型組細胞存活率較Con組明顯減少(P<0.05);與癲癇模型組相比,SDS使細胞存活率顯著增

26、加(P<0.05);Vehicle組和模型組相比,細胞存活率無明顯差異(P>0.05)。4細胞凋亡檢測:與Con組相比,癲癇細胞組細胞凋亡率明顯增加(P<0.05),SDS可以減少癲癇組細胞的凋亡率(P<0.05);Compound C是AMPK(AMP-activated protein kinase,AMPK)抑制劑,Sirtinol為SIRT1(Silent information regulator1,SIRT1)酶活性抑制劑,

27、Compound C和Sirtinol可以抑制SDS對癲癇細胞凋亡的影響;Vehicle組和模型組相比,細胞凋亡率無統(tǒng)計學差異( P>0.05)。5 Real-Time PCR:與Con組相比,癲癇組細胞中AMPK的mRNA水平下調(P<0.05);SDS組與癲癇細胞組相比,AMPK的mRNA水平上調(P<0.05);Vehicle組和模型組AMPK的mRNA水平無差異。SIRT1的mRNA水平在各組間無明顯改變。6 Western b

28、lot:與Con組相比,癲癇模型組細胞AMPK的蛋白表達明顯減少(P<0.05);SDS可以使模型組AMPK的表達增加(P<0.05);Vehicle和模型組相比,AMPK的蛋白表達無明顯差異(P>0.05)。SIRT1的蛋白表達在各組間無明顯改變。7 SIRT1去乙?;富钚裕喊d癇細胞組SIRT1去乙?;富钚暂^Con組降低(P<0.05);與模型組相比,SDS組SIRT1活性增加(P<0.05);Compound C組SIRT1酶活

29、性較SDS組明顯降低(P<0.05);Vehicle組與模型組相比,SIRT1酶活性無明顯差異(P>0.05)。
  結論:
  1在KA誘導的小鼠SE模型中,SDS預處理可能通過改善氧化應激損傷而起到抑制SE發(fā)作的作用,并且在注射KA后45 min有最顯著作用。
  2在KA誘導的小鼠SE模型中,SRS引起小鼠認知功能障礙和海馬CA1、CA3區(qū)神經元損傷;SDS后處理可以抑制SRS發(fā)作,并且可能通過減輕神經元損傷而改

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論