梓醇对拟AD模型小鼠小河马突触可塑性的修复作用

2018-03-03 11:47宋冲曹斌
灾害医学与救援(电子版) 2018年3期
关键词:迷宫小河自由基

宋冲,曹斌

(长沙医学院,湖南 长沙 410219)

引言

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种神经退行性疾病,患病人群主要体现在老年人群。出现记忆力丢失、认知能力减弱。AD 病人的皮层活组织检查发现突触密度下降25-35%,并且每个神经元的突触数目减少15-35%[1]。突触丢失在海马组织更明显,可达到44-55%[2]。在早期AD 的突触病理变化中,除了突触连接丢失还会出现突触功能低下。本文拟采用梓醇干预小鼠小河马AD模型,深入研究梓醇对小鼠突触可塑性的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

实验动物:7W 小鼠小河马。光照时间12 h 交替,体重(30±5)g,清洁度良好,自由进水进食。

仪器:小鼠小河马脑立体定位仪:美国STOELTING公司产品;微量注射器(1μl):医用激光仪器厂;电动牙科钻:SAESHIN 公司产品;Y-迷宫测定仪:张家港市生物医学仪器厂。

1.2 实验方法 采用模型制作参照小鼠脑标准图谱,采用Aβ25-35 加IBO 混合后一次脑内定位注射法,右脑单侧注射。动物分为三组,分别为①对照组;②模型组;③梓醇用药组。实验组小鼠小河马均按每天50 mg/kg 经胃管喂服梓醇,对照组及模型组小鼠小河马喂药等体积蒸馏水,灌服共60 d,每天一次。对照组:10 只,每日以蒸馏水灌胃,连续60 d。模拟组:10 只,每日以蒸馏水灌胃,连续60 d。梓醇组:10 只,每日以梓醇水溶液50 mg/kg/d 灌胃,连续60 d。Y-迷宫测试,在实验前将小鼠小河马分别放入迷宫适应5 min。模型制作60d 后进行Y-迷宫测试,工作电压为35-45 伏[3-4]。Y-迷宫由3个相同的臂组成,分别称为I 臂,II 臂,III 臂。首先将小鼠小河马跟别放入不带电的臂(I 臂,起始臂),转换按钮,使小其所在臂带电面顺时针的臂(II 臂,安全臂)不带电,逆时针臂(III 臂,电击臂)带电,分别驱使小鼠小河马离开原所在臂。若小鼠小河马直接进入顺时针臂(II 臂)则判断为“正确反应”,相反则判断为“错误反应”,灯光持续5 s,然后开始下一次实验。起始臂为II 臂,安全臂为III 臂,电击臂为I 臂,依次进行转换,每天测试20 次。记录连续7 d 的正确反应次数和训练20次所需的总时间min,以第7 d 的结果作为衡量小鼠小河马学习(近期记忆)能力的指标。

放射配基结合分析单点分析法测定注射侧脑内M 胆碱受体密度,放射酶学法测定内胆碱乙酰转移酶(choline acetyltransferase,ChAT)的活性,ELISA 法测定脑内源性神经营养因子(brain-derivedbeurotrophic factor,BDNF)的含量。

2 结果

梓醇组第7 d 20 次测试正确次数(18.33±0.98),显著好于模型组(16.15±2.30),与对照组(19.38±0.92)无统计学差异。梓醇组7 d 20 次测试的正确次数/总反应时间(8.41±0.80)也显著好于模型组(5.92±1.20)且与对照组(9.18±0.63)无统计学差异。放射配基结合分析单点测定注射侧脑内M 胆碱受体密度,对照组(1090±108 fmol/mg Pro),模型组(925±58 fmol/mg Pro)无统计学差异。ELISA 法测定脑内BDNF 含量结果显示,与模型组(0.733±0.221 pg/ug Pro)相比,梓醇组BDNF 含量显著提高(0.849±0.208 pg/ug Pro),且对照组(0.832±0.216 pg/ug Pro)无统计学差异[5]。

3 讨论

AD 是一种以慢性进行性的记忆力减退、认知功能障碍及精神行为异常为主要临床特征的神经变性疾病。由于病因及发病机制尚不明确,目前市场上尚无阻止、延缓或防止这一疾病发生和发展的药物。有效治疗方法的缺乏与疾病快速进展之间存在着尖锐的矛盾。因此,探寻有效的抗AD 防治措施,不仅是目前生物医学研究的重点和热点,也必将成为经济建设和社会发展亟待解决的一个重大问题。

梓醇主要是从中药地黄根部分离提纯得到的一种小分子糖苷,是地黄的主要有效成分之一,分子量为362.45。研究表明,梓醇具有广泛的药理活性。自由基损伤是脑缺血损伤的重要机制之一,神经细胞产生大量的活性氧和自由基直接作用于线粒体膜,ATP 产生迅速减少,Ca2+超载诱发细胞凋亡。体内外的脑缺血研究表明,梓醇治疗后,凋亡细胞显著减少,同时内源性过氧化酶活性显著提高,如谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶等,并且,丙二醛、活性氧自由基的含量和一氧化氮合酶的活性明显下降,这说明梓醇通过提高抗氧化酶活性,增加自由基的清除,抑制线粒体介导的凋亡途径发挥神经保护功能。

本实验通过小鼠小河马AD 模型进行梓醇干预,行为学检测结果表明,梓醇明显改善了动物模型的近期记忆,而放射配基结合分析单点测定结合ELISA 法监测结果显示,经梓醇干预后,BDNF含量显著提高。本实验证明,动物单侧脑基底核部位一次性定位注射淀粉样肽Aβ25-35 和IBO 可造成稳定痴呆模型,应用梓醇能明显改善拟痴呆小鼠小河马的短期记忆能力,对AD 具有显著治疗改善作用。

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