Aβ1～42海馬注射致大鼠海馬細胞凋亡作用及黃精多糖干預的作用

易玉新 吳石星 葉茂盛 曾 藝 張 萍 謝逸群

(中南大學湘雅二醫(yī)院老年病科，湖南 長沙 410011)

目前阿爾茨海默癥(AD)的病因及發(fā)病機制未完全闡明。本實驗觀察黃精多糖對Aβ1～42海馬注射大鼠海馬細胞形態(tài)的影響，并探討黃精多糖對實驗性AD的作用機制。

1 材料和方法

1.1 動物分組及干預 將SD鼠隨機分為3組，NS組15只，Aβ模型組(Aβ組)和黃精多糖干預組(PP組)各15只。假手術組(NS組)右側(cè)海馬注射滅菌生理鹽水，術后3 d再用生理鹽水3 ml灌胃45 d;Aβ組:參照包新民方法右側(cè)海馬注射Aβ1～42，術后3 d再用生理鹽水3 ml灌胃45 d;PP組:右側(cè)海馬注射Aβ1～42，術后3 d再用16%黃精多糖溶液3 ml灌胃45 d。

1.2 光鏡標本制備及觀察指標 取大鼠海馬組織，經(jīng)TUNEL法檢測細胞凋亡，凋亡細胞被染棕色，定量采用顯微鏡計數(shù)法(10目鏡×40物鏡)，每張切片在注射針道附近病理改變明顯處隨機觀察5個視野，以凋亡細胞數(shù)/高倍鏡視野表示。

1.3 統(tǒng)計學方法 使用SPSS13.0軟件進行配對t檢驗。

2 結(jié)果

經(jīng)TUNEL染色后Aβ組可見大量TUNEL陽性細胞，凋亡細胞被染棕色，胞核成棕黃色，有些細胞核固縮深染，呈深棕色，形狀不規(guī)則，有時呈環(huán)指樣結(jié)構，有的細胞在其核外周可見棕黃色毛刷狀結(jié)構，部分陽性細胞胞質(zhì)也有著色，見圖1。Aβ組凋亡的神經(jīng)細胞數(shù)〔(107.87±1.25)個/高倍鏡視野〕明顯多于 PP 組〔(74.20±1.81)個/高倍鏡視野，P＜0.01〕。

圖1 兩組海馬組織TUNEL陽性細胞(×400)

3 討論

Aβ的異常沉積〔1～3〕對神經(jīng)元存在直接的毒性作用，被認為是AD各種病理改變的共同通路，是AD形成和發(fā)展的關鍵因素〔4〕。海馬是AD最早和最易受損的部位，海馬結(jié)構被認為主要同學習記憶功能密切相關，因此AD患者早期最主要的表現(xiàn)是學習記憶能力下降〔5〕。本實驗結(jié)果顯提示，海馬注射Aβ1～42可致細胞凋亡〔8〕。黃精含有多糖、甾體皂苷、蒽醌、生物堿、強心苷、木脂素、黏液質(zhì)以及氨基酸多種微量元素等多種成分〔6〕，具有調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤、抗衰老、提高和改善記憶、抗氧化作用〔7〕、抗自由基損傷〔8，9〕、降血脂和血糖、抗動脈粥樣硬化、抗炎及抗病毒等多種藥理作用〔10〕。本研究提示黃精多糖干預降低了Aβ毒性對AD鼠的影響。Aβ沉積可通過促進氧化應激、大量自由基產(chǎn)生，線粒體功能失調(diào)、細胞內(nèi)鈣離子內(nèi)環(huán)境失衡、炎癥反應、增強和放大各種傷害性刺激如興奮性毒性損傷、調(diào)節(jié)凋亡相關基因的表達等機制促使神經(jīng)細胞凋亡。Aβ過量可通過減少神經(jīng)營養(yǎng)物質(zhì)，使神經(jīng)細胞對損傷的敏感性增加而發(fā)生凋亡〔9〕。在神經(jīng)細胞的凋亡中，Bcl-2家族是不可缺少的。Bcl-2/Bax組成一個平衡系統(tǒng)，其比值的變化決定細胞是否凋亡。Aβ1～42能通過各種途徑抑制抑凋亡基因Bcl-2表達、促進促凋亡基因Bax表達誘發(fā)凋亡。黃精多糖能通過提高線粒體抗氧化(Mn-SOD、GSH-Px、CAT)的活性，降低線粒體內(nèi)H2O2和脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA含量對線粒體有保護作用，能降低腦缺血/再灌注損傷大鼠血漿MDA的生成和血漿總鈣含量來減輕腦水腫的程度，同時能清除羥自由基和超氧陰離子達到抗氧化損傷和清除自由基作用。黃精多糖能顯著地降低缺氧復氧培養(yǎng)誘導的神經(jīng)細胞凋亡率，增加缺氧的神經(jīng)細胞Bcl-2蛋白的表達，減少Bax蛋白的表達，提高Bcl-2/Bax比值以避免缺氧的神經(jīng)細胞凋亡。本實驗結(jié)果提示，黃精多糖可能通過抗氧化應激，清除自由基及保護線粒體功能，調(diào)節(jié)凋亡相關基因Bcl-2/Bax的表達發(fā)揮抗細胞凋亡的作，但其用于AD治療的作用機制還有待進一步研究。

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