呂翰林,張英華,樊麗,周建文,李洋*
(1.齊齊哈爾醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院,黑龍江 齊齊哈爾 161041;2.齊齊哈爾醫(yī)學院精神衛(wèi)生學院,黑龍江 齊齊哈爾 161006;3.齊齊哈爾醫(yī)學院醫(yī)藥科學研究院,黑龍江 齊齊哈爾 161006)
阿爾茨海默?。ˋlzheimer's disease,AD)是一種隨著年齡增加,不斷發(fā)展的神經退行性疾病[1]??v觀世界人口老齡化的不斷增加,有效的預防和治療AD的發(fā)生發(fā)展就顯得尤為重要。近年來,有研究學者發(fā)現,β-淀粉樣蛋白(Aβ)沉積是導致AD疾病發(fā)生的關鍵因素之一[2],也有學者認為,當腦血管功能發(fā)生障礙時,Aβ沉積,無法通過血腦屏障(blood brain barrier,BBB)[3],而BBB的重要結構為血管內皮細胞緊密連接,閉鎖小帶蛋白(ZO-1)是其重要成分[4],上調ZO-1的表達,可能是降低Aβ沉積,改善AD的有效方法。祖國醫(yī)藥黃連解毒湯出自《肘后備急方》[5],對腦血管內皮細胞具有保護作用,因此本實驗通過檢測黃連解毒湯對APP/PS1雙轉基因小鼠Aβ和ZO-1表達的影響,探討對AD的保護機制。
1.1.1 動物
5月齡清潔級APP/PS1雙轉基因小鼠,40只,C57BL/6小鼠,8只,購自南京生物醫(yī)藥研究院(SCXK(蘇)2015-0001)。將小鼠分為6組:正常組、模型組、多奈哌齊組、黃連解毒湯低、中、高組,動物均飼養(yǎng)于齊齊哈爾醫(yī)學院動物實驗中心。
1.1.2 藥物制備及分組給藥
黃連解毒湯由黃連9g、黃芩6g、黃柏6g、梔子9g組成,齊齊哈爾醫(yī)學院醫(yī)藥科學研究院制備成低、中和高劑量(1.5、3、6)g·kg-1·d-1。正常組和模型組給予生理鹽水2mg·kg-1·d-1,多奈哌齊組給予0.001g·kg-1·d-1,連續(xù)灌胃45d。
1.1.3 儀器和試劑
ABI熒光定量PCR儀(美國Thermo,Q5),多功能酶標儀(奧地利Tecan,Spark),ZO-1(武漢博士德生物有限公司,PB9234)。
1.2.1 Morris水迷宮檢測
圓形水池中加入奶粉作為背景,訓練4d,每次60s。第5d撤去平臺,記錄小鼠穿越平臺的次數,以及目標象限游程。
1.2.2 Western blot 檢測
加裂解液將小鼠海馬組織溶解,蛋白定量。電泳、電轉、封閉、一抗Aβ(1:1000)、ZO-1(1:500)和β-actin(1:1000),4℃過夜,二抗,洗膜后顯色,分析統(tǒng)計灰度值。
1.2.3 實時熒光定量PCR檢測
Trizol提總RNA,反轉錄cDNA,設計特異性引物,Aβ(F:5'-ATCGTGATTCCTTACCGTTGC-3';R:3'-CTCTTCTCGCTGCATGTCTC-5');ZO-1(F:5'-GCCGCTAAGAGCACAGCAA-3',R:3'-GCCCTCCTTTTAACACATCAGA-5');GAPDH(F:5'-GAGACCTTCAACACCCCAGC-3',R:3'-CCACAGGATTCCATACCCAA-5'),加入熒光材料SYBR Green I,實時監(jiān)測得到數據,采用2-ΔΔCt法計算分析數據。
1.3.1 穿越平臺次數和目標象限游泳距離
穿越平臺次數的多少是評價學習保持能力的重要指標;目標象限游程評價記憶能力的改善。
1.3.2 Aβ和ZO-1蛋白的表達
判斷APP/PS1小鼠學習記憶的改善可通過檢測Aβ和ZO-1蛋白的表達實現,觀察其相關性。
1.3.3 Aβ和ZO-1 mRNA的表達
Aβ和ZO-1 mRNA的表達為了檢測基因水平的變化,判斷是否通過調控基因水平,改善小鼠的記憶功能。
2.1.1 HLJDT對APP/PS1雙轉基因小鼠學習記憶能力的影響
與正常組比較,模型組小鼠穿越平臺次數和目標象限游程均減少(P<0.05);與模型組比較,多奈哌齊組和HLJDT高劑量組小鼠穿越平臺次數和目標象限游程均增加(P<0.05),HLJDT低、中劑量組無明顯差異(P>0.05),見表1。
表1 HLJDT對APP/PS1雙轉基因小鼠學習記憶能力的影響(,n=8)
表1 HLJDT對APP/PS1雙轉基因小鼠學習記憶能力的影響(,n=8)
注:與正常組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05,3)P>0.05
與正常組比較,模型組小鼠海馬區(qū)Aβ蛋白表達升高(P<0.05),ZO-1蛋白表達降低(P<0.05);與模型組比較,多奈哌齊組和HLJDT高劑量組小鼠海馬區(qū)Aβ蛋白表達降低(P<0.05),ZO-1蛋白表達升高(P<0.05),HLJDT低、中劑量組Aβ和ZO-1蛋白表達無明顯差異(P>0.05),見表2、圖1。
圖1 Western blot 檢測Aβ和ZO-1蛋白在各組小鼠腦海馬區(qū)表達水平
表2 HLJDT對APP/PS1雙轉基因小鼠海馬Aβ和ZO-1蛋白表達的影響(,n=8)
表2 HLJDT對APP/PS1雙轉基因小鼠海馬Aβ和ZO-1蛋白表達的影響(,n=8)
注:與正常組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05,3)P>0.05
與正常組比較,模型組小鼠海馬區(qū)Aβ mRNA表達升高(P<0.05),ZO-1 mRNA表達降低(P<0.05);與模型組比較,多奈哌齊組和HLJDT高劑量組小鼠海馬區(qū)Aβ mRNA表達降低(P<0.05),ZO-1 mRNA表達升高(P<0.05),HLJDT低、中劑量組Aβ和ZO-1 mRNA表達無明顯差異(P>0.05),見表3。
表3 HLJDT對APP/PS1雙轉基因小鼠海馬Aβ和ZO-1 mRNA表達的影響(,n=8)
表3 HLJDT對APP/PS1雙轉基因小鼠海馬Aβ和ZO-1 mRNA表達的影響(,n=8)
注:與正常組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05,3)P>0.05
隨著人口老齡化逐年增長,越來越多的老年人患AD疾病。預防和治療AD也成為當今研究的熱點話題。目前治療AD的藥物大多都只能緩解癥狀,不能根治,同時還伴有一定的副作用。而祖國醫(yī)藥,能從多方向入手,多靶點進行疾病的治療,適合AD疾病多因素發(fā)展的特點。黃連解毒湯由黃連、黃芩、黃柏、梔子4味藥組成,多藥合用,具有補氣血,清熱解毒的功效[6],正適用于本虛標實的AD疾病,在前期研究結果[7]中也有所體現。
研究學者提出神經血管假說[8],假說認為AD復雜的病理過程,是由神經血管改變引起的,血腦屏障清除Aβ異常,導致Aβ沉積,最終引起AD疾病的發(fā)生[9]。閉鎖小帶蛋白(ZO-1)是維持血腦屏障完整性的重要結構[10],研究表明,上調ZO-1,可以減輕血腦屏障的破壞,Aβ沉積減少,改善AD癥狀[11]。因此,上調ZO-1表達,降低Aβ表達,可能是治療AD的有效方法。本實驗結果說明HLJDT可改善AD小鼠的學習記憶能力,HLJDT高劑量組更為有效。HLJDT可通過升高ZO-1表達,抑制Aβ表達,保護血腦屏障完整性,從而發(fā)揮對AD的保護作用。