苗玉連, 武傳龍, 劉金波, 江 蓓, 張曉黎△
(山東大學(xué)齊魯醫(yī)院 1內(nèi)分泌科, 2腎內(nèi)科, 山東 濟(jì)南 250012)
白藜蘆醇對(duì)高脂飲食去卵巢肥胖大鼠海馬組織腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子水平的影響*
苗玉連1, 武傳龍1, 劉金波1, 江 蓓2, 張曉黎1△
(山東大學(xué)齊魯醫(yī)院1內(nèi)分泌科,2腎內(nèi)科, 山東 濟(jì)南 250012)
目的探討去卵巢聯(lián)合高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠海馬組織中腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)、雌激素受體α (ERα)和雌激素受體β (ERβ) 表達(dá)的變化,同時(shí)觀察白藜蘆醇對(duì)這些改變的影響。方法50只3月齡雌性Wistar大鼠隨機(jī)分為5組:假手術(shù)普通飲食對(duì)照(C)組、假手術(shù)高脂飲食(H)組、單純?nèi)ヂ殉?O)組、去卵巢高脂飲食(O+H)組和白藜蘆醇(40 mg·kg-1·d-1)+去卵巢高脂飲食(O+H+R)組。3月后抽取股動(dòng)脈血檢測(cè)血清雌二醇(E2)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)含量;實(shí)時(shí)熒光定量PCR法檢測(cè)海馬BDNF、ERα和ERβ mRNA表達(dá),蛋白免疫印跡法及ELISA法分別檢測(cè)海馬BDNF蛋白含量。結(jié)果與C組比較,H組大鼠血清TC和LDL-C含量升高,海馬BDNF水平顯著降低(P<0.05或P<0.01),O組大鼠血清E2水平降低,TC含量升高,海馬BDNF 水平及ERα、ERβ mRNA表達(dá)均明顯下降(P<0.05或P<0.01);O+H組大鼠血清TC含量升高,HDL-C水平降低,海馬BDNF 水平降低,與C組、H組和O組比較均有顯著差異(P<0.05或P<0.01),海馬ERα和ERβ mRNA表達(dá)下降,與C組和H組比較差異顯著(P<0.05或P<0.01);O+H+R組大鼠血清E2水平升高,TC含量降低,海馬ERα和ERβ mRNA表達(dá)水平及BDNF含量均明顯增加,與O+H組比較有顯著差異(P<0.05或P<0.01)。結(jié)論去卵巢聯(lián)合高脂飲食顯著降低大鼠海馬ERα和ERβ mRNA表達(dá)及BDNF水平,而白藜蘆醇能夠明顯改善絕經(jīng)后肥胖大鼠的血脂水平,上調(diào)海馬ERα和ERβ mRNA表達(dá),增加海馬BDNF水平。
卵巢切除術(shù); 高脂飲食; 肥胖; 海馬; 腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子
絕經(jīng)后女性人群,雌激素水平降低,脂代謝發(fā)生紊亂,大量脂肪沉積,容易出現(xiàn)肥胖或有肥胖傾向[1]。肥胖是認(rèn)知缺陷的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,肥胖個(gè)體認(rèn)知功能下降[2]。研究發(fā)現(xiàn)去卵巢或長(zhǎng)期給予高脂飲食的肥胖動(dòng)物均出現(xiàn)認(rèn)知功能的下降,同時(shí)伴有海馬區(qū)神經(jīng)元相應(yīng)的病理學(xué)改變,而這些缺陷與海馬腦源性營(yíng)養(yǎng)性神經(jīng)因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)水平的下降密切相關(guān)[3-7]。白藜蘆醇是一種植物雌激素,具有調(diào)節(jié)脂代謝及神經(jīng)保護(hù)的作用[8]。動(dòng)物研究證實(shí)白藜蘆醇能夠改善高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠認(rèn)知功能的缺陷[9],增加海馬BDNF的表達(dá)[10],但白藜蘆醇對(duì)去卵巢聯(lián)合高脂飲食大鼠海馬組織BDNF水平的影響及機(jī)制尚不清楚。本實(shí)驗(yàn)采用高脂喂養(yǎng)去卵巢大鼠的方法復(fù)制絕經(jīng)后肥胖模型,通過(guò)觀察各組大鼠血清中血脂水平、海馬雌激素受體α(estrogen receptor α, ERα)、雌激素受體β(estrogen receptor α, ERβ)和BDNF mRNA 的表達(dá)水平及BDNF蛋白含量等指標(biāo)的變化,探討白藜蘆醇對(duì)絕經(jīng)后肥胖大鼠海馬組織BDNF水平的影響及機(jī)制。
1動(dòng)物
健康3月齡Wistar雌性大鼠50只,體重(200±12)g,由山東大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。動(dòng)物飼料分為去豆類(lèi)普通飼料和高脂飼料,其中高脂飼料成分為:78.9%基礎(chǔ)飼料,1%膽固醇,0.1%膽酸鹽,10%黃粉,10%豬油,均購(gòu)于北京科奧協(xié)力飼料有限公司,質(zhì)量合格證:SCXK(京)2009-0012。
2主要試劑
白藜蘆醇購(gòu)于Sigma;大鼠雌二醇(estradiol, E2)放免試劑盒購(gòu)于天津九鼎醫(yī)學(xué)生物工程有限公司;蛋白酶抑制劑混合物cocktail為Amresco產(chǎn)品;BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒購(gòu)于上海碧云天公司;兔抗大鼠BDNF抗體購(gòu)于Abcam,小鼠抗大鼠β-actin抗體和HRP 標(biāo)記的Ⅱ抗均購(gòu)于中杉金橋公司;RNAiso Plus、PrimeScriptTMRT reagent Kit with gDNA Eraser和SYBR Premix EX TaqTM均為T(mén)aKaRa產(chǎn)品;大鼠BDNF ELISA試劑盒購(gòu)于北京科盈美生物科技有限公司;其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純;所用引物由濟(jì)南博尚生物技術(shù)有限公司根據(jù)設(shè)計(jì)合成,見(jiàn)表1。
表1 引物序列
3方法
3.1動(dòng)物處理 50只Wistar雌鼠分籠適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d,喂養(yǎng)環(huán)境:相對(duì)濕度為45%~60%,溫度為22 ℃~26 ℃,每天給予12 h(7:00~19:00)光照,12 h(19:00~次日7:00)黑暗。7 d后按體重隨機(jī)分成5組,每組10只:假手術(shù)普通飲食對(duì)照(C)組、假手術(shù)高脂飲食(H)組、單純?nèi)ヂ殉?O)組、去卵巢高脂飲食(O+H)組和白藜蘆醇+去卵巢高脂飲食(O+H+R)組。各組大鼠手術(shù)前禁食12 h, 0.3%戊巴比妥鈉溶液(1 mL/kg)腹腔注射麻醉大鼠,俯臥位固定、備皮、消毒,無(wú)菌操作行雙側(cè)卵巢切除術(shù),C組和H組大鼠僅切除雙側(cè)卵巢周?chē)倭恐窘M織(體積與卵巢相近)。
3.2飼料喂養(yǎng)與藥物干預(yù)方法 C組及O組給予去豆類(lèi)普通飼料,其余3組均給予足量的去豆類(lèi)高脂飼料,自由飲水。去卵巢手術(shù)后7 d,白藜蘆醇干預(yù)組給予1%羧甲基纖維素鈉溶液配制的白藜蘆醇混懸液(40 mg·kg-1·d-1)灌胃,其余4組給予相應(yīng)劑量的1%羧甲基纖維素鈉溶液灌胃。每周稱(chēng)量體重,根據(jù)大鼠體重變化調(diào)整用藥劑量,連續(xù)喂養(yǎng)3個(gè)月。
3.3標(biāo)本采集 3個(gè)月后,排除手術(shù)或感染等因素死亡的大鼠,每組剩余大鼠7~9只,在末次灌藥并禁食12 h后,稱(chēng)量體重,0.3%戊巴比妥鈉溶液(1 mL/kg)腹腔注射麻醉大鼠,完全麻醉大鼠后取股動(dòng)脈血5 mL, 3 000 r/min 4 ℃離心15 min ,取上清分裝于相對(duì)無(wú)菌的EP管中,-80 ℃冰箱保存。相對(duì)無(wú)菌條件下,在冰上將大鼠開(kāi)顱取腦,迅速分離兩側(cè)海馬組織,放于無(wú)菌凍存管中,液氮保存。
3.4大鼠血清E2、總膽固醇(total cholesterol, TC)、甘油三酯(triglyceride, TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)含量測(cè)量方法 放免法檢測(cè)血清E2水平;酶光度比色法測(cè)定血清中TC和TG含量;直接測(cè)定法檢測(cè)血清LDL-C和HDL-C水平。
3.5海馬組織勻漿蛋白提取及蛋白濃度測(cè)定 右側(cè)海馬組織稱(chēng)重后移入新的EP管中,加入相應(yīng)體積PBS稀釋的蛋白酶抑制劑混合物cocktail,充分研磨后冰上靜置30 min,在12 000 r/min 4 ℃離心20 min,取上清分裝到新的EP管中,抽取其中1 μL按BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒實(shí)驗(yàn)操作說(shuō)明進(jìn)行操作,用酶標(biāo)儀檢測(cè)吸光值,計(jì)算海馬組織蛋白濃度;取蛋白樣品200 μL按1∶4比例加入5×LB上樣緩沖液于100 ℃煮沸變性10 min,-20 ℃保存用于蛋白免疫印跡法檢測(cè)BDNF蛋白含量,其余-80 ℃條件保存用于ELISA法檢測(cè) BDNF蛋白含量。
3.6蛋白免疫印跡法檢測(cè)海馬中BDNF蛋白含量 取出已變性的海馬組織蛋白,各孔分別加入20 μg蛋白樣品,電泳,轉(zhuǎn)膜,1× TBST配制的牛奶封閉液封閉1.5 h,1× TBST洗3 次,每次3 min,洗膜后分別加入小鼠抗大鼠β-actin單克隆抗體(1∶400)、兔抗大鼠BDNF抗體(1∶100),4 ℃孵育過(guò)夜,1× TBST洗3 次,每次15 min, 洗膜后分別加入HRP 標(biāo)記的Ⅱ抗(1∶10 000),室溫孵育1 h,1× TBST洗3 次,每次15 min,ECL發(fā)光試劑盒化學(xué)發(fā)光顯色。
3.7ELISA 法檢測(cè)海馬組織中的BDNF蛋白含量 取各組大鼠海馬組織勻漿,按ELISA試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作,酶標(biāo)儀在450 nm處檢測(cè)吸光度。
3.8實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)海馬BDNF、ERα和ERβ mRNA表達(dá) 左側(cè)海馬組織稱(chēng)重,按RNAiso Plus試劑盒說(shuō)明書(shū)分離純化海馬組織中的總RNA,分光光度法測(cè)定并計(jì)算提取的總RNA濃度及含量(冰上進(jìn)行),參照PrimeScriptTMRT reagent Kit with gDNA Eraser實(shí)驗(yàn)操作說(shuō)明將提取的RNA在反轉(zhuǎn)錄儀器上進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,總反應(yīng)體積20.0 μL,將反轉(zhuǎn)錄好的cDNA于LightCycler? Real-Time PCR擴(kuò)增儀上按操作說(shuō)明書(shū)進(jìn)行cDNA的擴(kuò)增,擴(kuò)增程序采用兩步法:預(yù)變性為95 ℃ 30 s,1個(gè)循環(huán);之后95 ℃ 5 s,60 ℃ 20 s,進(jìn)行40個(gè)循環(huán)。PCR結(jié)束后,95 ℃ 0 s, 65 ℃ 15 s,95 ℃ 0 s,進(jìn)行融解曲線分析。結(jié)果采用2-ΔΔCt方法分析。
4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
各組數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示,采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,多組間比較采用雙因素方差分析(Two-way ANOVA),組間兩兩比較采用最小顯著性差異法(LSD法),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
1各組大鼠體重變化
圖1可見(jiàn),實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),各組大鼠體重?zé)o顯著差異(P>0.05),給予相應(yīng)干預(yù)3個(gè)月后,與C組相比,H組大鼠體重增加不明顯(P>0.05),而O組大鼠體重明顯增加(P<0.01); O+H組高脂飲食聯(lián)合去卵巢大鼠體重明顯增加,與H組和O組分別比較均有顯著差異(均P<0.01);與O+H組比較,去卵巢聯(lián)合高脂飲食大鼠給予白藜蘆醇干預(yù)后體重明顯降低(P<0.05),但仍高于H組大鼠體重(P<0.01)。
Figure 1. Changes of the body weight of the rats in various groups. Mean±SD.n=7~9.
圖1各組大鼠體重變化趨勢(shì)
2各組大鼠血清E2水平
由表2可見(jiàn),大鼠卵巢切除3月后,O組和O+H組大鼠血清E2水平與C組相比均明顯降低 (P<0.01);但白藜蘆醇干預(yù)(O+H+R)組大鼠E2水平較O+H組明顯升高(P<0.05),且與H組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
3各組大鼠血脂水平的變化
由表2可見(jiàn),高脂飲食或(和)去卵巢大鼠血清中TC含量均顯著增高(H組、O組和O+H組vsC組,均P<0.01);O+H組去卵巢大鼠給予高脂飲食后TC顯著升高,與O組和H組比較均有顯著差異(均P<0.01);給予白藜蘆醇干預(yù)后,O+H+R組大鼠血清中TC含量比O+H組明顯降低(P<0.01)。去卵巢不增加LDL-C水平(O組vsC組,P>0.05;O+H組vsH組,P>0.05),而高脂飲食卻明顯增加血清LDL-C水平(H組vsC組,P<0.01;O+H組vsO組,P<0.01);但白藜蘆醇并不降低高脂喂養(yǎng)去卵巢大鼠血清中LDL-C含量(P>0.05vsO+H組)。去卵巢明顯增加大鼠血清HDL-C水平,與C組比較均有顯著差異(O組vsC組,P<0.01;O+H組vsH組,P<0.01);而且去卵巢聯(lián)合高脂飲食大鼠給予白藜蘆醇干預(yù)后血清中HDL-C含量較O+H組明顯升高(P<0.01)。各組大鼠血清TG水平無(wú)顯著差異(P>0.05)。
表2 各組大鼠血清E2及血脂含量變化
*P<0.05,**P<0.01vscontrol (C) group;##P<0.01vssham operation plus high-fat diet (H) group;▲▲P<0.01vsovariectomy plus normal diet (O) group;△P<0.05,△△P<0.01vsovariectomy plus high-fat diet (O+H) group.
4各組大鼠海馬組織ERαmRNA的表達(dá)
由圖2可見(jiàn),去卵巢大鼠海馬組織中ERα mRNA的表達(dá)明顯低于假手術(shù)組(O組vsC組,P<0.05;O+H組vsH組,P<0.05),而高脂飲食并不影響ERα mRNA在大鼠海馬組織的表達(dá)(H組vsC組,P>0.05;O+H組vsO組,P>0.05);給予去卵巢聯(lián)合高脂喂養(yǎng)大鼠白藜蘆醇干預(yù)3月后,海馬中ERα mRNA的表達(dá)明顯增加,與O+H組相比有顯著差異(P<0.05)。
Figure 2. Changes of ERα mRNA expression in hippocampus. Mean±SD.n=7~9.*P<0.05vscontrol (C) group;#P<0.05vssham operation plus high-fat diet (H) group;△P<0.05vsovariectomy plus high-fat diet (O+H) group.
圖2各組大鼠海馬組織中ERαmRNA的表達(dá)
5各組大鼠海馬組織ERβmRNA的表達(dá)
由圖3可見(jiàn),與ERα mRNA表達(dá)的變化相似,高脂飲食并不改變大鼠海馬組織ERβ mRNA的表達(dá) (H組vsC組,P>0.05;O+H組vsO組,P>0.05);而去卵巢卻明顯降低大鼠海馬組織中ERβ mRNA的表達(dá)水平(O組vsC組,P<0.01;O+H組vsH組,P<0.01);但是白藜蘆醇干預(yù)3月后,大鼠海馬中ERβ mRNA的表達(dá)明顯增加,與O+H組相比有顯著差異(P<0.05)。
Figure 3. Changes of ERβ mRNA expression in hippocampus. Mean±SD.n=7~9.**P<0.01vscontrol (C) group;##P<0.01vssham operation plus high-fat diet (H) group;△P<0.05vsovariectomy plus high-fat diet (O+H) group.
圖3各組大鼠海馬組織中ERβmRNA的表達(dá)
6各組大鼠海馬BDNFmRNA的表達(dá)
由圖4可見(jiàn), H組和O組大鼠給予高脂飲食或去卵巢3個(gè)月后,海馬組織中BDNF mRNA的表達(dá)水平與C組比較均明顯降低(P<0.05,P<0.01);而去卵巢聯(lián)合高脂飲食(O+H)組大鼠海馬BDNF mRNA的表達(dá)水平明顯低于單純高脂飲食(H)組與單純?nèi)ヂ殉?O)組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01,P<0.05);與O+H組比較,白藜蘆醇明顯增加海馬BDNF mRNA的表達(dá)(P<0.01)。
Figure 4. Changes of BDNF mRNA expression in hippocampus. Mean±SD.n=7~9.*P<0.05,**P<0.01vscontrol (C) group;##P<0.01vssham operation plus high-fat diet (H) group;▲P<0.05vsovariectomy plus normal diet (O) group;△△P<0.01vsovariectomy plus high-fat diet (O+H) group.
圖4各組大鼠海馬組織中BDNFmRNA的表達(dá)
7各組大鼠海馬BDNF蛋白的含量
Western blotting與ELISA結(jié)果可見(jiàn),與C組比較,H組和O組大鼠海馬組織中BDNF 蛋白水平均明顯降低(P<0.05,P<0.01);O+H組高脂喂養(yǎng)聯(lián)合去卵巢大鼠海馬組織中BDNF 蛋白水平明顯降低,與H組和O組分別比較均有顯著差異(均P<0.01);而給予去卵巢聯(lián)合高脂飲食大鼠白藜蘆醇干預(yù)3個(gè)月后,海馬組織BDNF 蛋白水平較O+H組大鼠明顯增加(P<0.05),見(jiàn)圖5。
BDNF屬于神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子家族中的成員之一,是突觸可塑性與記憶力形成過(guò)程的主要調(diào)節(jié)因子,具有維持神經(jīng)元功能和再生修復(fù)及防治神經(jīng)細(xì)胞退行性變的功能,大腦區(qū)域BDNF表達(dá)上調(diào)可抵御神經(jīng)元的損傷,對(duì)神經(jīng)元具有保護(hù)作用,而且海馬的BDNF能夠通過(guò)影響與阿爾茲海默病(Alzheimer disease, AD)相關(guān)的前膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)及突觸蛋白形成過(guò)程對(duì)學(xué)習(xí)記憶功能發(fā)揮一定的作用[11]。
近年研究證實(shí),認(rèn)知功能的降低與雌激素缺乏及高脂飲食存在一定的聯(lián)系,而這種聯(lián)系與海馬組織BDNF水平的改變有密切關(guān)系[3-7],動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,去卵巢大鼠空間記憶能力降低,同時(shí)伴有海馬BDNF水平的下降,而給予補(bǔ)充雌激素或植物雌激素后BDNF的降低得到糾正,大鼠的記憶能力改善[6];高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠海馬脂質(zhì)代謝紊亂,誘發(fā)炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激,引起B(yǎng)DNF的表達(dá)減少,降低海馬突觸的可塑性進(jìn)而影響認(rèn)知功能[5,7-8]。已證實(shí),去卵巢或肥胖均會(huì)影響動(dòng)物認(rèn)知相關(guān)因子BDNF的改變,但2種因素聯(lián)合對(duì)大鼠海馬BDNF的影響未見(jiàn)報(bào)道,我們采用高脂喂養(yǎng)去卵巢大鼠的方法復(fù)制絕經(jīng)后肥胖模型,實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):去卵巢聯(lián)合高脂飲食組大鼠的體重顯著增加,出現(xiàn)高脂血癥,海馬組織中BDNF mRNA表達(dá)及蛋白水平明顯下降,說(shuō)明高脂飲食聯(lián)合去卵巢可導(dǎo)致BDNF的降低,減弱對(duì)海馬的保護(hù)作用,提示失去雌激素保護(hù)后高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖及代謝紊亂加重可能加劇大鼠海馬認(rèn)知功能的損傷。但也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)給予去卵巢小鼠高膽固醇飲食9周后,雌激素合成增加,海馬區(qū)膽堿能活性增加,小鼠空間認(rèn)知能力提高[12],這可能與高脂飼料中膽固醇含量的多少及喂養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短有一定關(guān)系。與以往研究一致,我們也同樣發(fā)現(xiàn):?jiǎn)渭兏咧嬍郴騿渭內(nèi)ヂ殉泊笫缶霈F(xiàn)高膽固醇血癥,海馬組織中BDNF mRNA表達(dá)及蛋白含量均有明顯下降,但我們還發(fā)現(xiàn)高脂飲食明顯增加大鼠血清LDL-C水平,而去卵巢卻不改變其含量。
Figure 5. Changes of BDNF protein expression in hippocampus.A: Western blotting; B: ELISA. Mean±SD.n=7~9.*P<0.05,**P<0.01vscontrol (C) group;##P<0.01vssham operation plus high-fat diet (H) group;▲▲P<0.01vsovariectomy plus normal diet (O) group;△P<0.05vsovariectomy plus high-fat diet (O+H) group.
圖5各組大鼠海馬組織中BDNF蛋白水平
白藜蘆醇是一種植物雌激素,具有類(lèi)雌激素作用,近年來(lái)的研究提示白藜蘆醇可以增加AD大鼠海馬區(qū)淀粉樣β肽(amyloid beta-peptides,Aβ)的清除能力[13],能夠通過(guò)抗氧化、抑制炎癥因子的產(chǎn)生等途徑誘導(dǎo)BDNF mRNA的表達(dá)起到神經(jīng)保護(hù)的作用[9-10]。大腦是雌激素發(fā)生作用的重要靶器官,海馬存在大量的ERα和ERβ,提示雌激素受體可能與認(rèn)知功能相關(guān)。雌激素受體基因缺失鼠的海馬突觸可塑性降低,出現(xiàn)記憶缺失,補(bǔ)充雌激素后,雌激素通過(guò)影響ERα和ERβ的表達(dá)改善大鼠認(rèn)知功能[14],且有研究報(bào)道海馬的雌激素受體與BDNF有廣泛的共表達(dá)[15],提示雌激素受體與BDNF有一定的聯(lián)系。本研究結(jié)果也顯示:去卵巢明顯降低大鼠海馬組織ERα和ERβ mRNA的表達(dá),同時(shí)伴有BDNF水平的降低,而給予白藜蘆醇干預(yù)3月后,發(fā)現(xiàn)高脂去卵巢大鼠E2水平升高,TC含量降低,海馬組織BDNF水平明顯升高,同時(shí)伴有海馬ERα和ERβ mRNA表達(dá)增加,提示白藜蘆醇增加高脂飲食去卵巢大鼠海馬BDNF水平的機(jī)制可能與上調(diào)ERα和ERβ mRNA的表達(dá)有關(guān),但我們的結(jié)果還發(fā)現(xiàn):高脂飲食可明顯降低假手術(shù)或去卵巢大鼠海馬組織BDNF水平,卻不影響海馬ERα和ERβ mRNA表達(dá)水平,提示大鼠海馬組織BDNF的水平可能還受ERα和ERβ之外其它途徑的影響,但海馬雌激素受體的改變對(duì)于雌激素缺乏引起B(yǎng)DNF的變化有一定的相關(guān)性。
綜上所述,高脂喂養(yǎng)去卵巢肥胖大鼠雌激素水平降低,脂代謝紊亂,海馬組織ERα、ERβ和BDNF mRNA的表達(dá)及BDNF蛋白含量降低;植物雌激素白藜蘆醇能夠升高去卵巢聯(lián)合高脂飲食大鼠血清E2水平,增加海馬組織BDNF的表達(dá),其機(jī)制可能與降低大鼠體內(nèi)膽固醇含量、減少海馬組織脂質(zhì)沉積以及增加ERα、ERβ mRNA表達(dá)有一定的相關(guān)性,但其具體機(jī)制還需進(jìn)一步探討。
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Effectofresveratrolonlevelofbrain-derivedneurotrophicfactorinhippocampusofobeseratsinducedbyovariectomyandhigh-fatdiet
MIAO Yu-lian1, WU Chuan-long1, LIU Jin-bo1, JIANG Bei2, ZHANG Xiao-li1
(1DepartmentofEndocrinology,2DepartmentofNephrology,QiluHospitalofShandongUniversity,Jinan250012,China.E-mail:sallyzh66@sina.com)
AIM: To explore the effects of resveratrol on the level of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and the mRNA expression of estrogen receptor α (ERα) and estrogen receptor β (ERβ) in hippocampus of obese rats induced by ovariectomy and high-fat diet.METHODSFifty female Wistar rats, aged 3 months, were randomly divided into 5 groups: control (C) group, sham operation plus high-fat diet (H) group, ovariectomy plus normal diet (O) group, ovariectomy plus high-fat diet (O+H) group, and ovariectomy plus high-fat diet and treated with resveratrol (40 mg·kg-1·d-1) (O+H+R) group. Three months later, the blood was collected from the femoral artery to detect the serum concentrations of total cholesterol (TC), triglyceride (TG), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) and estradiol (E2). The mRNA expression of ERα, ERβ and BDNF in the hippocampus was determined by real-time PCR. The protein level of BDNF in hippocampal tissues was detected by ELISA and Western blotting.RESULTSCompared with C group, the serum levels of TC and LDL-C in H group were increased, and the hippocampal level of BDNF was decreased. The rats in O group had higher concentration of serum TC, and lower levels of serum E2and the mRNA expression of ERα, ERβ and BDNF in the hippocampus than those in C group. Compared with C,H and O groups, the level of serum TC was higher, and the level of serum E2and the expression of BDNF in the hippocampus was lower in O+H group. The mRNA expression of ERα and ERβ in hippocampus was also reduced as compared with C group and H group. After treated with resveratrol, the rats in O+H+R group showed lower level of serum TC, and higher levels of serum E2, hippocampal BDNF and mRNA expression of ERα and ERβ than those in O+H group.CONCLUSIONOvariectomy combined with high-fat diet decreases the mRNA expression of ERαand ERβ and the level of BDNF in the rat hippocampus. Resveratrol improves the blood lipid metabolism and up-regulates the mRNA expression of ERα/ERβ and the level of BDNF in the hippocampus in obese rats induced by ovariectomy and high-fat diet.
Ovariectomy; High-fat diet; Obesity; Hippocampus; Brain-derived neurotrophic factor
R285
A
10.3969/j.issn.1000- 4718.2013.04.017
1000- 4718(2013)04- 0670- 06
2012- 11- 08
2013- 01- 31
山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家科研獎(jiǎng)勵(lì)基金資助項(xiàng)目(No.BS2009YY038);山東大學(xué)自主創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目(No.2012TS162);山東大學(xué)自主創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目(No.2012TS204)
△通訊作者 Tel: 0531-82169462; E-mail: sallyzh66@sina.com