王楠,梁戰(zhàn)華,齊中華
(大連醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院,遼寧大連116600)
EGCG對帕金森病大鼠行為、學習記憶能力的影響及機制
王楠,梁戰(zhàn)華,齊中華
(大連醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院,遼寧大連116600)
目的 觀察表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)對帕金森病(PD)大鼠行為及學習記憶能力的影響,探討其可能的作用機制。方法 將50只Wistar大鼠隨機分為對照組、模型組、左旋多巴組及EGCG低、高劑量組,每組10只。除對照組外,其余各組建立PD模型。模型建立成功后,左旋多巴組給予100 mg/kg左旋多巴灌胃,EGCG低、高劑量組分別給予EGCG 2、6 mg/kg灌胃,對照組及模型組均給予等量蒸餾水灌胃,均1次/d,連續(xù)給藥4周。末次灌胃后,各組均于后頸部皮下注射鹽酸阿撲嗎啡(0.25 mg/kg),記錄大鼠向右側旋轉的圈數(shù);采用Morris水迷宮檢測潛伏期;采用Western blotting法檢測紋狀體單胺氧化酶B(MAO-B)和TNF-α表達。結果 與對照組比較,其余各組旋轉圈數(shù)均增加(P均<0.05);與模型組比較,左旋多巴組、EGCG低及高劑量組旋轉圈數(shù)均減少(P均<0.05)。與對照組比較,其余各組潛伏期均延長(P均<0.05);與模型組比較,左旋多巴組、EGCG高劑量組潛伏期均縮短(P均<0.05)。與對照組比較,模型組紋狀體MAO-B、TNF-α表達均增高(P均<0.05);EGCG高、低劑量組紋狀體MAO-B、TNF-α表達較模型組降低(P均<0.05)。結論 EGCG可改善PD大鼠行為及學習記憶能力,其機制可能與下調紋狀體MAO-B和TNF-α表達有關。
帕金森?。槐頉]食子兒茶素沒食子酸酯;單胺氧化酶B;腫瘤壞死因子α
帕金森病(PD)是一種以黑質-紋狀體通路多巴胺能神經(jīng)元退行性病變?yōu)橹饕卣鞯牡诙笊窠?jīng)退行性疾病,以肌肉僵直、靜止震顫、運動遲緩和姿勢反射受損為主要臨床表現(xiàn),且常伴有認知功能障礙[1,2];氧化應激在PD多巴胺能神經(jīng)元變性過程中發(fā)揮重要作用。迄今為止,PD的治療均為對癥處理,無法阻止疾病進展。近年研究表明,表沒食子兒
茶素沒食子酸酯(EGCG)具有抗氧化和減少活性氧自由基的作用,低濃度即能發(fā)揮對凋亡神經(jīng)元的保護作用[3,4],但其對PD的作用未見報道。2015年3~ 8月,本研究觀察了EGCG對PD大鼠行為及學習記憶能力的影響,現(xiàn)分析結果,探討其可能的作用機制。
1.1 材料 健康雄性Wistar大鼠50只,體質量250~300 g,購自上海斯萊克公司。6-羥基多巴胺(6-OHDA)、EGCG、左旋多巴、鹽酸阿撲嗎啡(APO),美國Sigma公司。BCA試劑盒,上海碧云天生物技術有限公司。兔抗單胺氧化酶B(MAO-B)抗體、小鼠單克隆抗TNF-α抗體,Abcam公司。腦立體定位儀(51600型),美國Stoelting公司。Morris水迷宮,北京碩林苑生物科技有限公司。
1.2 動物分組及處理 將大鼠隨機分為對照組、模型組、左旋多巴組及EGCG低、高劑量組,每組10只。除對照組外,其余各組參照文獻[5]方法采用戊巴比妥鈉40 mg/kg腹腔注射麻醉建立PD大鼠模型。大鼠固定于腦立體定位儀;依照Paxinos & Watson圖譜確定左側紋狀體坐標點,即前后囟后0.8 mm、中線左側3.0 mm、硬膜下5.0 mm;磨鉆于顱骨上述坐標點打孔,以0.5 μL/min的速度向紋狀體部位緩慢注射20 μg 6-OHDA(溶于3 μL含0.2%維生素C的生理鹽水中),留針5 min后緩慢退針;縫合頭皮。假手術組只定位打孔,不注射6-OHDA,余操作同其他組。術后2周于后頸部皮下注射APO(0.25 mg/kg)以誘導大鼠對側旋轉行為,大鼠旋轉頻率均達到210圈/30 min,提示PD模型建立成功。模型建立后,左旋多巴組灌胃給予100 mg/kg左旋多巴、EGCG低劑量及高劑量組分別灌胃給予EGCG 2、6 mg/kg,對照組及模型組均灌胃給予蒸餾水,均1次/d,給藥體積均為1 mL/只,均連續(xù)給藥4周。
1.3 相關指標觀察 ①對側旋轉情況:給藥結束后,各組均于后頸部皮下注射APO(0.25 mg/kg)。將大鼠置于一半球形容器中,穩(wěn)定10 min,記錄其向右側旋轉的圈數(shù),每個360°旋轉計為1圈,共記錄30 min。②定位航行情況:對側旋轉試驗結束后各組大鼠均放于Morris水迷宮中檢測逃避潛伏期[6],訓練期為2天,2次/d;于第3天開始記錄潛伏期,3次/d,連續(xù)記錄3天(第3、4、5天)。③紋狀體MAO-B、TNF-α表達:采用Western blotting法。完成各項行為學測試后,各組以40 mg/kg戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉,斷頭,取出新鮮腦組織置于冰上,根據(jù)大鼠腦立體定位圖譜,快速取視交叉前部腦組織(紋狀體),置于1 mL預冷的裂解緩沖液中,制成勻漿。于4 ℃、12 000 g/min離心10 min,取上清,BCA法進行蛋白定量,置-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。取等量蛋白樣?30 μg)加上樣緩沖液混合,于95 ℃金屬浴變性10 min,以SDS-PAGE電泳分離,將目的蛋白轉移至PVDF膜;PVDF膜封閉處理,分別加入MAO-B抗體(1∶2 000)及TNF-α抗體(1∶500),室溫孵育1.5 h,4 ℃孵育過夜;次日加入二抗,室溫孵育2 h,TBST沖洗3次,ECL發(fā)光。同一樣本重復檢測3次,以條帶灰度值進行統(tǒng)計學分析。
2.1 對側旋轉及定位航行情況 與對照組比較,其余各組旋轉圈數(shù)均增加(P均<0.05);與模型組比較,左旋多巴組、EGCG低及高劑量組旋轉圈數(shù)均減少(P均<0.05)。各組第3、4、5天潛伏期均逐漸縮短;與對照組比較,其余各組潛伏期均延長(P均<0.05);與模型組比較,左旋多巴組、EGCG高劑量組潛伏期均縮短(P均<0.05);EGCG低劑量組第3天潛伏期比左旋多巴組延長(P<0.05)。見表1。
表1 各組旋轉圈數(shù)及潛伏期比較±s)
注:與對照組比較,#P<0.05;與模型組比較,*P<0.05;與左旋多巴組比較,△P<0.05。
2.2 紋狀體MAO-B、TNF-α表達 與對照組比較,模型組紋狀體MAO-B、TNF-α表達均升高(P均<0.05);EGCG低及高劑量組紋狀體MAO-B、TNF-α表達均較模型組降低(P均<0.05)。見表2。
表2 各組紋狀體MAO-B、TNF-α表達比較
注:與對照組比較,#P<0.05;與模型組比較,*P<0.05。
茶葉中含有大量茶多酚物質,主要成分是兒茶素類化合物,并以EGCG含量最高,具有抗氧化、抗衰老、神經(jīng)保護、抗腫瘤等作用[7~9]。Guo等[10]研究表明,茶多酚可以通過抗氧化作用保護腦神經(jīng),抑制PD發(fā)生。Ng等[11]對PD果蠅模型的研究顯示,EGCG可能具有治療PD的作用,并確認了其作用靶點。但國內鮮見EGCG抗PD的相關研究。本研究結果顯示,與模型組比較,左旋多巴組及EGCG低、高劑量組旋轉圈數(shù)均減少。各組第3、4、5天潛伏期均逐漸縮短;左旋多巴組、EGCG高劑量組潛伏期均縮短;EGCG低劑量組第3天潛伏期長于左旋多巴組;EGCG低劑量組與高劑量組旋轉圈數(shù)及潛伏期比較無明顯統(tǒng)計學差異。證實EGCG可改善PD大鼠的行為障礙及增強其學習記憶能力,其作用效果與經(jīng)典抗PD藥左旋多巴相似,即具有明確的抗PD功效,低劑量和高劑量的作用效果均較好。
研究證實,氧化應激在PD病變過程中發(fā)揮重要作用。Guo等[10]研究發(fā)現(xiàn),茶多酚可降低細胞內活性氧、抑制6-OHDA誘導的NO、神經(jīng)元型一氧化氮合酶及誘導型一氧化氮合酶高表達,進而改善神經(jīng)細胞的高氧化應激狀態(tài),發(fā)揮神經(jīng)保護作用。MAO-B是多巴胺分解代謝的關鍵酶之一。在PD的發(fā)病過程中MAO-B活性明顯增高,其在氧化分解多巴胺的同時產(chǎn)生一些自由基,引起氧化應激,最終使神經(jīng)元死亡。抑制MAO-B活性可提高腦內多巴胺濃度,同時可延緩神經(jīng)元的變性過程,發(fā)揮神經(jīng)保護作用[12,13]。研究發(fā)現(xiàn),PD患者及PD動物模型血清TNF-α水平升高,并具有損傷神經(jīng)元的作用[14~19]。本研究結果顯示,模型組紋狀體MAO-B和TNF-α表達明顯高于對照組,而EGCG低劑量及高劑量組明顯低于模型組、其中MAO-B甚至低于對照組;提示EGCG抗PD的作用可能是下調MAO-B和TNF-α,并以下調MAO-B為主。
綜上所述,EGCG可改善PD大鼠模型行為障礙及學習記憶能力下降,下調紋狀體MAO-B和TNF-α表達可能是其作用機制之一。
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齊中華(E-mail: qzhdl770716@126.com)
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