畢樹立 高海英
1)河北唐山市開平醫(yī)院急診科 唐山 063021 2)河北唐山市豐南區(qū)醫(yī)院 唐山 063300
司來吉蘭聯(lián)合左旋多巴對帕金森病模型大鼠結(jié)腸TH及nNOS表達(dá)的影響
畢樹立1)高海英2)
1)河北唐山市開平醫(yī)院急診科 唐山 063021 2)河北唐山市豐南區(qū)醫(yī)院 唐山 063300
目的 觀察司來吉蘭聯(lián)合左旋多巴對帕金森病模型大鼠結(jié)腸中TH及nNOS表達(dá)的影響,探討司來吉蘭聯(lián)合左旋多巴對帕金森病消化系統(tǒng)功能紊亂的可能機(jī)制。方法 72只健康雄性SD大鼠隨機(jī)分為對照組、模型組及聯(lián)合治療組,每組均設(shè)4d及8d2個(gè)時(shí)間點(diǎn)。采用頸背部皮下注射魚藤酮制備帕金森病模型大鼠,模型制備成功后,聯(lián)合治療組每日灌胃1次司來吉蘭0.5mg/kg及2次左旋多巴15mg/kg,直至試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)。對照組及模型組每只每日均連續(xù)灌胃等體積生理鹽水至試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)。應(yīng)用免疫組化法S-P法以及Western blotting檢測TH及nNOS在對照組、模型組以及聯(lián)合治療組大鼠結(jié)腸組織中的表達(dá)情況。結(jié)果 造模成功后,免疫組化及Western blotting結(jié)果均顯示,模型組大鼠結(jié)腸中的TH表達(dá)較對照組明顯減低(P<0.05);通過司來吉蘭聯(lián)合左旋多巴治療后,聯(lián)合治療組TH表達(dá)顯著高于模型組,但仍低于對照組(P<0.05),治療8d時(shí)較治療4d時(shí),TH表達(dá)無顯著差異(P>0.05)。nNOS在模型組中的表達(dá)較對照組以及聯(lián)合治療組明顯增多(P<0.05),且聯(lián)合治療組中nNOS表達(dá)較對照組增多(P<0.05),治療8d時(shí)較治療4d時(shí),nNOS表達(dá)無顯著性差異(P>0.05)。結(jié)論 帕金森病大鼠結(jié)腸組織中的TH表達(dá)降低,而nNOS表達(dá)增加。司來吉蘭聯(lián)合左旋多巴能緩解PD后TH的降低以及nNOS的升高,能有效緩解帕金森大鼠的腸道功能紊亂。
司來吉蘭;左旋多巴;酪氨酸羥化酶;nNOS;帕金森病;結(jié)腸
帕金森病(Parkinson's disease,PD)是臨床常見的發(fā)生在中老年人的神經(jīng)系統(tǒng)退行性變性疾病。除了典型的運(yùn)動癥狀表現(xiàn)之外[1],常伴有便秘等結(jié)腸功能紊亂。本研究以魚藤酮制作的帕金森病大鼠模型為對象,觀察司來吉蘭聯(lián)合左旋多巴治療對帕金森病大鼠模型結(jié)腸中TH及nNOS表達(dá)的影響,探討司來吉蘭聯(lián)合左旋多巴在帕金森患者結(jié)腸功能紊亂中的作用及可能機(jī)制。
1.1 主要試劑與儀器 鹽酸司來吉蘭(Orion Corporation,芬蘭);魚藤酮(北京博奧森生物工程有限公司,北京);葵花油(唐山沃爾瑪超市,唐山);兔抗大鼠TH抗體和兔抗大鼠nNOS抗體(cell signaling technology,美國);SP免疫組化試劑盒、DAB顯色液購自(中杉生物有限公司,北京);奧林巴斯BX63全自動顯微鏡掃描系統(tǒng)(OLYMPUS,日本)。
1.2 實(shí)驗(yàn)動物 體質(zhì)量250~280g的健康雄性SD大鼠72只,按照隨機(jī)化原則將實(shí)驗(yàn)動物隨機(jī)分為正常對照組(對照組)、帕金森病模型組(模型組)和司來吉蘭聯(lián)合左旋多巴治療組(聯(lián)合治療組),各組再隨機(jī)分為模型制作成功后4d和8d兩個(gè)時(shí)間點(diǎn),每組每個(gè)時(shí)間點(diǎn)各12只。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 帕金森病模型的制備:采用頸背部皮下注射魚藤酮制備帕金森病模型。具體操作方法:魚藤酮應(yīng)用葵花油溶解配制成2mg/mL魚藤酮葵花油乳液,充分震蕩混勻后避光保存。PD組和聯(lián)合治療組大鼠稱重以后以魚藤酮2mg/kg體質(zhì)量計(jì)算魚藤酮葵花油乳液用量。捏起大鼠頸背部皮膚,用1mL注射器皮下注射魚藤酮葵花油乳液。以出現(xiàn)行為學(xué)改變作為判定模型成功的指標(biāo)[3],選擇2~6分為實(shí)驗(yàn)大鼠。模型制備成功后,治療組:司來吉蘭(0.5mg/kg)灌胃1次/d,左旋多巴(15mg/kg)灌胃2次/d,分別連續(xù)給藥4d和8 d。對照組及PD組每只每日均連續(xù)灌胃等體積生理鹽水,直至試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)。
1.3.2 標(biāo)本制備及檢測:腹腔注射10%水合氯醛溶液3 mL/kg麻醉實(shí)驗(yàn)大鼠。滿意后用4%多聚甲醛灌流組織固定,剖腹后取大鼠結(jié)腸,清洗干凈后去除多余組織,取約3cm腸標(biāo)本多聚甲醛固定24h過夜行免疫組化檢測,另取約3cm腸標(biāo)本投入液氮,于-80°保存以備行Western blotting。免疫組化檢測:將結(jié)腸標(biāo)本制作成石蠟切片,采用免疫組化SP法,切片常規(guī)脫蠟脫水,3%H2O2溶液室溫作用封閉內(nèi)源性酶,微波進(jìn)行抗原修復(fù),滴加血清封閉,滴加適當(dāng)稀釋的兔抗大鼠一抗(TH、nNOS均為1∶200),濕盒孵育,4℃過夜,滴加HRP標(biāo)記山羊抗兔二抗,37℃恒溫箱孵育30min,蒸餾水洗滌后DAB顯色,蘇木素復(fù)染,常規(guī)脫水、透明、中性樹脂封片,顯微鏡觀察。采用Image Pro-Plus6.0圖像分析軟件分析。每張切片在高倍鏡下觀察,陽性產(chǎn)物為棕黃色,以積分光密度(intensive optical density,IOD)為指標(biāo)進(jìn)行圖像分析,計(jì)算5個(gè)高倍顯微鏡下平均光密度值。Western blotting蛋白印記:取各組制備好的大鼠結(jié)腸組織20μg,10%SDSPAGE電泳分離后,以濕轉(zhuǎn)法電轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。轉(zhuǎn)移后的PVDF膜于封閉液中封閉,然后分別加入兔抗大鼠TH一抗(1∶500)、兔抗大鼠nNOS一抗(1∶1 000)孵育過夜。PBS洗膜,加人相應(yīng)濃度的二抗(羊抗兔,1∶2 000),室溫反應(yīng)1h,洗膜后ECL顯色,膠片曝光顯影后,使用Image J軟件進(jìn)行測定平均灰度值。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料以(±s)表示,組間多重比較采用LSD-t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組大鼠結(jié)腸組織TH及nNOS免疫組化檢測結(jié)果
聯(lián)合治療組大鼠結(jié)腸組織TH在各實(shí)驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)平均光密度明顯強(qiáng)于對照組及模型組(P<0.05),模型組大鼠結(jié)腸組織TH各試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)平均光密度明顯強(qiáng)于對照組(P<0.05)。模型組nNOS的平均光密度,較對照組明顯升高(P<0.05);經(jīng)司來吉蘭聯(lián)合左旋多巴治療后,nNOS的平均光密度,較對照組明顯升高(P<0.05),但較模型組明顯降低(P<0.05)。聯(lián)合治療組TH及nNOS的平均光密度,第8天與第4天比較,無顯著性差異(P>0.05)(見表1)。
表1 3組大鼠結(jié)腸組織中TH及nNOS平均光密度比較(±s)
表1 3組大鼠結(jié)腸組織中TH及nNOS平均光密度比較(±s)
注:a與對照組比較,P<0.05;b與對照組比較,P<0.05;c與模型組比較,P<0.05
組別TH nNOS 4d 8d 4d 8d對照組 172.52±5.86 170.43±4.22 80.45±3.62 82.35±4.43模型組 110.32±5.45a 109.28±5.26a 120.24±6.42a 124.04±5.28a聯(lián)合治療組 136.28±5.25b c 140.42±5.31bc 102.54±5.43b c 99.46±5.64b c
2.2 Western blotting蛋白印記檢測結(jié)果 模型組TH蛋白的表達(dá),較對照組對應(yīng)各時(shí)間點(diǎn)明顯降低(P<0.05),經(jīng)司來吉蘭聯(lián)合左旋多巴治療后,較模型組對應(yīng)各時(shí)間點(diǎn)明顯升高,但較對照組對應(yīng)各時(shí)間點(diǎn)仍低(P<0.05),聯(lián)合治療組第8天與第4天比較,無顯著性差異(P>0.05)。模型組nNOS蛋白的表達(dá),較對照組對應(yīng)各時(shí)間點(diǎn)明顯升高(P<0.05),經(jīng)司來吉蘭聯(lián)合左旋多巴治療后,較模型組對應(yīng)各時(shí)間點(diǎn)明顯降低,但較對照組對應(yīng)各時(shí)間點(diǎn)仍高(P<0.05),聯(lián)合治療組第8天與第4天比較,無顯著差異(P>0.05)(見表2)。
表2 3組大鼠結(jié)腸組織中TH及nNOS Western blotting表達(dá)比較(±s)
表2 3組大鼠結(jié)腸組織中TH及nNOS Western blotting表達(dá)比較(±s)
注:a與對照組比較,P<0.05;b與對照組比較,P<0.05;c與模型組比較,P<0.05
組別TH nNOS 4d 8d 4d 8d對照組6.42±0.48 6.50±0.45 0.35±0.04 0.37±0.02模型組 3.26±0.45b 3.05±0.48b 1.24±0.05b 1.26±0.04b聯(lián)合治療組 5.67±0.42ac 5.70±0.54a c 0.48±0.02a c 0.46±0.03a c
帕金森?。≒D)是神經(jīng)退行性疾病,主要是腦內(nèi)黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元變性而導(dǎo)致合成多巴胺能力下降,紋狀體缺乏多巴胺引起。其患者除臨床常見的典型運(yùn)動癥狀表現(xiàn)之外,常伴有便秘等結(jié)腸功能紊亂,PD患者結(jié)腸功能紊亂具體機(jī)制尚不清楚,可能與中樞神經(jīng)系統(tǒng)、自主神經(jīng)系統(tǒng)及腸神經(jīng)系統(tǒng)及其遞質(zhì)相關(guān)。
酪氨酸羥化酶(tyrosine hydroxylase,TH)是催化去甲腎上腺素、腎上腺素、多巴胺等兒茶酚胺類活性物質(zhì)生物合成的限速酶[4-5],TH活性的升高或降低直接影響兒茶酚胺類活性物質(zhì)的合成,從而產(chǎn)生不同生物學(xué)效應(yīng),影響機(jī)體的生理功能。結(jié)腸的排空受結(jié)腸移行運(yùn)動影響,帕金森病患者出現(xiàn)便秘等結(jié)腸功能紊亂時(shí),其結(jié)腸巨大移行收縮波受到抑制,抑制胃腸道運(yùn)動的多巴胺作為抑制性遞質(zhì)在結(jié)腸排空運(yùn)動中起到重要作用。結(jié)腸交感神經(jīng)節(jié)后纖維釋放的去甲腎上腺素影響結(jié)腸平滑肌舒張功能,TH的升高或降低,直接影響去甲腎上腺素合成,從而影響結(jié)腸平滑肌的功能。本研究中,運(yùn)用魚藤酮制備帕金森病模型,發(fā)現(xiàn)TH在模型組中的表達(dá)明顯低于對照組,且在第4天及第8天時(shí),無顯著差異(P>0.05)。表明TH在魚藤酮制備帕金森病模型中合成減少,從而影響結(jié)腸兒茶酚胺類活性物質(zhì)的合成,進(jìn)而抑制胃腸道的運(yùn)動,從而導(dǎo)致便秘等。
一氧化氮(NO)為具有脂溶性的自由基性質(zhì)氣體,自被發(fā)現(xiàn)以來,因其兼有第二信使及神經(jīng)遞質(zhì)的作用而逐漸受到關(guān)注[6-7]。NO的合成與一氧化氮合酶(NOS)密切相關(guān),目前已經(jīng)確定的NOS有三種,神經(jīng)元型NOS(nNOS)、內(nèi)皮型NOS(eNOS)及誘導(dǎo)型NOS(iNOS),其中nNOS在中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要存在于小腦、嗅球、丘腦、海馬及大腦皮層,在正常生理情況下,多巴胺的釋放受NO的的調(diào)節(jié),病理情況下,NO加劇多巴胺能神經(jīng)元的損傷。本研究通過檢測帕金森模型大鼠結(jié)腸中nNOS的表達(dá),發(fā)現(xiàn)帕金森模型組結(jié)腸組織中nNOS較對照組明顯增加(P<0.05),表明神經(jīng)元的退行性變后能引起nNOS的表達(dá)增加,進(jìn)而NO表達(dá)增強(qiáng),能加劇對神經(jīng)元損傷,從而發(fā)生便秘等結(jié)腸功能障礙。研究表明,神經(jīng)元的損傷能引起許多腦區(qū)的nNOS表達(dá)增加[8]。
司來吉蘭是一種不可逆性的單胺氧化酶抑制劑,能夠不可逆地抑制多巴胺降解為高香草酸,從而增加多巴胺的蓄積,從而改善多巴胺患者臨床癥狀[9]。帕金森模型大鼠經(jīng)司來吉蘭與左旋多巴治療后,大鼠結(jié)腸組織中,TH的含量較模型組增強(qiáng),表明經(jīng)聯(lián)合治療后,能有效改善胃腸道運(yùn)動,進(jìn)而改善便秘的發(fā)生。模型組經(jīng)聯(lián)合治療后,nNOS的表達(dá)較模型組顯著降低,表明NO的生成減弱,從而對神經(jīng)元的損傷減輕,能改善便秘等結(jié)腸功能紊亂的發(fā)生。司來吉蘭聯(lián)合左旋多巴治療帕金森病大鼠,通過升高TH的表達(dá)及降低nNOS的表達(dá)而改善模型大鼠的結(jié)腸功能紊亂。但其具體機(jī)制尚有待進(jìn)一步研究。
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(收稿2014-10-11)
R-332
A
1673-5110(2015)10-0036-03
唐山市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展指導(dǎo)計(jì)劃,項(xiàng)目編號:13130292a