劉宏 仲麗麗 于穎 張雨薇 楊婧 代巧妹 李冀
(1黑龍江中醫(yī)藥大學,黑龍江 哈爾濱 150040;2黑龍江中醫(yī)藥大學附屬第一醫(yī)院)
阿爾茨海默病(AD)是一種不可逆轉(zhuǎn)的神經(jīng)退行性疾病〔1〕,在中醫(yī)屬于“癡呆”范疇,多發(fā)生于老年人,由氣虛和腎虛所致,結(jié)合“腎腦相通”中醫(yī)理論,補腎治療AD存在一定的合理性〔2〕。左歸丸是傳統(tǒng)補腎陰藥物〔3〕。據(jù)報道,左歸丸可通過促進熱休克蛋白的表達,抑制AD模型神經(jīng)細胞的凋亡〔4〕,并且對 AD 大鼠海馬和皮質(zhì)神經(jīng)元細胞使抗氧化能力增強〔5,6〕。本課題組前期實驗發(fā)現(xiàn)左歸丸可以改善腦缺血大鼠的記憶力〔7〕及提高大鼠腦內(nèi)雌激素受體(ER)的表達,并且運用ER拮抗劑之后,左歸丸的這種神經(jīng)保護作用大部分消失〔8〕。因此,考慮左歸丸對神經(jīng)元的保護作用可能與下丘腦-垂體-性腺軸(HPG)存在聯(lián)系。本實驗在穩(wěn)定的AD細胞模型上,探討左歸丸對細胞存活的影響及對ER表達的影響。
1.1藥品與試劑 Aβ1~42小鼠單克隆抗體(吉爾生化),左歸丸,購自北京同仁堂藥店。ER單克隆抗體(wanleibio)、活化的半胱氨酸蛋白酶(Cleaved-Caspase)3單克隆抗體(wanleibio)、羊抗兔IgG-辣根過氧化物酶(HRP)(wanleibio)內(nèi)參抗體 β-actin(wanleibio)、電化學發(fā)光(ECL)液(wanleibio)、大鼠腎上腺髓質(zhì)嗜鉻瘤分化細胞(PC12)(procell)。
1.2主要儀器 酶標儀(BIOTEK)、電熱恒溫培養(yǎng)箱(天津泰斯特)、凝膠成像系統(tǒng)(北京六一)超純水系統(tǒng)(Heal Force 公司)、超速冷凍離心機(湖南湘儀)、CO2培養(yǎng)箱(上海力申)、超凈工作臺(蘇州凈化)、RPMI-1640培養(yǎng)基(Gibco)。
1.3藥物配制 將5 mg Aβ1~42溶于28.3 μl的二甲基亞砜(DMSO)中,配成濃度為40 μmol/L的儲存液,用超純水稀釋,分裝保存。取100 μl的Aβ1~42置于37℃培養(yǎng)箱7 d,進行老化處理。
1.4分組 對照組、模型組、Aβ1~42+低濃度含藥血清組(干預組1)、Aβ1~42+中濃度含藥血清組(干預組2)、Aβ1~42+高濃度含藥血清組(干預組3)。
1.5給藥 正常培養(yǎng)PC12細胞,給予Aβ1~42(40 μmol/L)處理作為模型組,藥物干預組分別給予低(3%)、中(5%)、高濃度(10%)的含藥血清。
1.6MTT法檢測細胞活力 分別將24 h、48 h、72 h細胞加入MTT染色液,酶標儀測定OD值。
1.7Western印跡法 檢測含藥血清干預前后細胞中雌激素受體(ER)、Cleaved-Caspase3蛋白的表達。Cleaved-Caspase3(1∶500稀釋)4℃孵育12 h,目的分子量20 kD,ER1(1∶500稀釋),4℃12 h,目的分子量66 kD。
1.8統(tǒng)計學方法 采用SPSS20.0軟件進行單因素方差分析。
2.1MTT檢測結(jié)果 與對照組比較,模型組細胞存活率顯著下降(P<0.05),與模型組比較,干預組1細胞存活率顯著增加(P<0.05);與干預組1比較,干預組2細胞存活率顯著增加(P<0.05);與干預組2比較,干預組3細胞存活率顯著增加(P<0.05)。見表1。
2.2Cleaved-Caspase3表達情況 與對照組比較,模型組Cleaved-Caspase3表達顯著增加(P<0.05);與模型組比較,干預組1 Cleaved-Caspase3表達顯著下降(P<0.05);與干預組1比較,干預組2 Cleaved-Caspase3表達顯著下降(P<0.05);與干預組2比較,干預組3 Cleaved-Caspase3表達顯著下降(P<0.05),見表1、圖1。
表1 各組細胞活力及Cleaved-Caspase3、ER1蛋白表達比較
2.3ER1表達情況 與對照組比較,模型組ER1表達顯著下降(P<0.05);與模型組比較,干預組1 ER1表達顯著增加(P<0.05);與干預組1比較,干預組2 ER1表達顯著增加(P<0.05);與干預組2比較,干預組3 ER1表達顯著增加(P<0.05),見表1、圖1。
圖1 Western印跡檢測各組細胞Cleaved-Caspase3、ER1表達
AD臨床治療常以補腎化痰、補腎開竅、補腎活血為常見的配方組合〔9,10〕,其中,補腎是關(guān)鍵。中醫(yī)藏象學認為“腎主骨生髓通于腦”〔11〕,腎氣充盈,頭腦靈活,腎氣虧虛,健忘智衰。本課題組從中醫(yī)傳統(tǒng)理論出發(fā),認為老年癡呆的主要病機是腎氣的缺損。腎虛導致腦無所養(yǎng),腦衰健忘。故治療當用補腎法〔12〕。有報道指出,左歸丸對衰老小鼠AD模型有保護作用,通過抑制自由基生成保護神經(jīng)元免受氧化損傷,防治AD〔13,14〕。臨床觀察發(fā)現(xiàn),AD患者行穴位電針療法配合加味左歸丸治療后,療效確切,能顯著提高患者的認知功能,提升其生活自理能力和生活質(zhì)量〔15〕。王恩龍〔16〕用加味左歸丸治療老年性癡呆(AD)患者20例,取得一定療效,并與用多奈哌齊片治療的20例進行對照,結(jié)果顯示二者療效無顯著差別。左歸丸具有滋陰補腎、填精益髓之效,切合 AD 腎精不足、腦髓失養(yǎng)、 神機失用的關(guān)鍵病機。陰虛乃衰老之本,據(jù)報道左歸丸治療老年癡呆等老年性疾病,收效顯著〔17,18〕。本研究AD細胞模型〔19〕的基礎(chǔ)上,應(yīng)用左歸丸含藥血清干預AD細胞。結(jié)果顯示,與模型組較,左歸丸含藥血清對Aβ誘導的PC12細胞損傷有抑制作用,這與田旭升等〔20〕的研究一致。
細胞凋亡和自噬參與神經(jīng)發(fā)育及神經(jīng)系統(tǒng)對各種刺激的反應(yīng),細胞凋亡過多或自噬缺陷均與神經(jīng)退行性變有關(guān)〔21〕。這兩個過程可能協(xié)同或拮抗作用,類固醇激素受體是細胞凋亡和自噬的調(diào)節(jié)因子,但它們在各種病理過程中的作用是復雜的。一般來說,雌激素、孕酮和礦物皮質(zhì)激素受體介導抗凋亡信號,而雄激素和糖皮質(zhì)激素受體(GR)參與促凋亡途徑〔22〕。研究表明,雌激素通過誘導海馬和皮層神經(jīng)元信號通路聚集在線粒體上,通過維持鈣穩(wěn)態(tài)、強化有氧糖酵解、持續(xù)和增強線粒體功能,促進有效的膽固醇轉(zhuǎn)運和β淀粉樣清除,對AD具有一定的治療意義〔23〕。本實驗結(jié)果表明,左歸丸有可能通過上調(diào)ER的表達抑制AD細胞的凋亡。
綜上,ER有可能是中醫(yī)學“腎腦相關(guān)”的通路之一。中醫(yī)學“腎通于腦”理論在現(xiàn)代醫(yī)學中可能與多種分子機制有關(guān),還需進一步探索。