高峰 張晶瑩 宋昕恬 吳曉剛
作者單位:130062 吉林省衛(wèi)生監(jiān)測檢驗中心
老年性癡呆(AD)病因及發(fā)病機(jī)制迄今尚不清楚,更沒有研究出根治AD病的藥物,目前在臨床上已經(jīng)使用的治療藥物副作用大,療效均不能令人滿意[1]。姜黃素(curcumin)是從姜科姜黃屬植物姜黃根莖中提取的一種酚性色素,由于其色澤穩(wěn)定且毒性很低,目前已廣泛應(yīng)用于食品添加劑和染料中。已有研究發(fā)現(xiàn)姜黃素可降低氧化應(yīng)激、抑制細(xì)胞凋亡、抑制NMDA受體介導(dǎo)的[Ca2+]內(nèi)流,進(jìn)而減輕興奮性中毒的損傷從而起到細(xì)胞保護(hù)作用[2,3],我們通過觀察姜黃素對癡呆小鼠腦組織中MDA含量、SOD活性的影響,初步探討姜黃素對D-半乳糖所致小鼠腦組織的保護(hù)作用。
1 材料與方法
1.1 實驗動物與試劑 清潔級健康雄性ICR小鼠,體重18 g~22 g,購自吉林大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院動物實驗中心,動物許可證號SCXK-(吉)-2007-0003,自由吃食和飲水,室溫(20±2)℃。D-半乳糖購自上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司(產(chǎn)品批號:070313);羧甲基纖維素鈉購自Sigma公司;姜黃素購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司(產(chǎn)品批號:F20050802); MDA、SOD及考馬斯亮藍(lán)蛋白測試試劑盒均購自南京建成生物工程有限公司。
1.2 儀器與設(shè)備 722分光光度計為上海奧普勒儀器有限公司產(chǎn)品;離心機(jī)為北京醫(yī)用離心機(jī)廠產(chǎn)品;組織勻漿機(jī)為江蘇金壇金城國勝實驗儀器廠產(chǎn)品;分析天平為北京塞多利斯天平公司產(chǎn)品。
1.3 分組與給藥 將50只小鼠按體重隨機(jī)分為5組,即正常對照組、模型組、預(yù)處理組、同時處理組、后處理組,每組10只。對照組:上午頸部皮下注射等量生理鹽水,下午給予1%羧甲基纖維素鈉溶液灌胃1次;模型組:上午頸部皮下注射120 mg/kg D-半乳糖,下午給予1%羧甲基纖維素鈉溶液灌胃1次;預(yù)處理組:上午姜黃素用1%羧甲基纖維素鈉配成混懸液,按200 mg/(kg·d)灌胃給藥,下午頸部皮下注射120 mg/kg D-半乳糖;同時處理組:上午頸部皮下注射120 mg/kg D-半乳糖,同時姜黃素用1%羧甲基纖維素鈉配成混懸液,按200 mg/(kg·d)灌胃給藥;后處理組:上午頸部皮下注射120 mg/kg D-半乳糖,下午姜黃素用1%羧甲基纖維素鈉配成混懸液,按200 mg/(kg·d)灌胃給藥;連續(xù)45 d。
1.4 腦組織中MDA含量、SOD活性檢測 處死小鼠,立即取全腦,用冰冷的生理鹽水漂洗,除去血液,濾紙拭干,稱取組織重量,加9倍量的勻漿液,用勻漿器勻漿(操作要在冰水浴中進(jìn)行),制成10%勻漿液,3500 r/min離心10 min,取上清液,用考馬斯亮藍(lán)顯色法測定腦組織蛋白含量。MDA含量測定:MDA可與硫代巴比妥酸(TBA)縮合,形成紅色產(chǎn)物,在532 nm處有最大吸收峰,測吸光度值。SOD測定:通過黃嘌呤及黃嘌呤氧化酶反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生超氧陰離子自由基(0),后者氧化胺形成亞硝酸鹽,在顯色劑的作用下呈現(xiàn)紫紅色,用可見分光光度計測其吸光度。
1.5 統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)采用SPSS11.5 統(tǒng)計軟件進(jìn)行單因素方差分析。方差齊性檢驗部分,組間比較采用最小顯著差異法檢驗(LSD法)。不齊時,各組間兩兩比較采用Tamhanes 方法。
2 結(jié)果
2.1 姜黃素對癡呆模型小鼠的大腦MDA水平和SOD活性的影響 模型組小鼠大腦MD水平與對照組比較顯著增高(P<0.05),SOD活性與對照組比較有明顯降低(P<0.05)。預(yù)處理組和同時處理組與模型組比較,腦組織中MDA水平明顯增高(P<0.05),且前者優(yōu)于后者;給予姜黃素的各處理組腦組織中SOD活性明顯升高與模型組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表1 姜黃素對AD模型小鼠腦組織MDA水平、
SOD活性的影響(x±s,n10)
注:與模型組比較,*P<0.05;與后處理組比較,△P<0.05
3 討論
到目前為止,老年性癡呆(Alzheimers diaease,AD)病因及發(fā)病機(jī)制尚不清楚,眾多研究者從不同角度提出了各種發(fā)病假說、膽堿功能低下假說、炎癥或免疫假說、基因突變假說、淀粉樣蛋白假說、氧化應(yīng)激假說、凋亡假說等。AD是以近期記憶障礙為主要臨床表現(xiàn),以老年斑、神經(jīng)元纖維纏結(jié)為主要病理改變的進(jìn)行性神經(jīng)衰退性疾病。Yankner等人[4]研究證明Aβ具有沉積和神經(jīng)毒性作用,引起腦神經(jīng)細(xì)胞退化和凋亡,并伴有學(xué)習(xí)認(rèn)知障礙和記憶減退,是AD各種病理和臨床表現(xiàn)的始發(fā)因素。D-半乳糖對學(xué)習(xí)記憶能力的影響在于其代謝產(chǎn)物半乳糖醇在體內(nèi)不能被進(jìn)一步代謝而堆積在細(xì)胞內(nèi),影響滲透壓,導(dǎo)致細(xì)胞腫脹、代謝紊亂、體內(nèi)活性氧水平升高,細(xì)胞膜脂質(zhì)受損,出現(xiàn)腦神經(jīng)元退行性變化,包括神經(jīng)元數(shù)目減少,腦組織脂質(zhì)過氧化增加,產(chǎn)生過量的MDA,使腦中的MDA水平增加,細(xì)胞的合成能力降低,使SOD活性顯著下降。而表現(xiàn)學(xué)習(xí)記憶能力的下降。本次實驗中AD模型小鼠腦組織中SOD活性降低、MDA含量增加,說明其腦組織內(nèi)發(fā)生了過氧化反應(yīng),與文獻(xiàn)結(jié)果相符[5,6]。
姜黃素是從植物姜黃中提取的一種植物多酚,安全性很高,具有抗炎、抗腫瘤、抗氧化、抗輻射等多種藥理作用 其中抗脂質(zhì)過氧化、抗自由基損傷作用已得到證實[7]。姜黃索可抑制自由基生成并加強(qiáng)其清除,抑制缺血再灌注大鼠腦組織MDA和亞硝酸鹽含鏈的升高,同時姜黃素還可影響與氧化、抗氧化有關(guān)的酶類而發(fā)揮強(qiáng)大的抗氧化保護(hù)作用,保護(hù)生物大分子免遭自由基的毒性作用,從而保護(hù)機(jī)體組織器官[8]。研究表明,姜黃素能改善雙側(cè)頸總動脈永久性結(jié)扎所致的學(xué)習(xí)記憶減退,減少自由基的產(chǎn)生以及減少神經(jīng)細(xì)胞死亡[9]。本實驗結(jié)果顯示,不同給藥方式的姜黃素對D-半乳糖所致的學(xué)習(xí)記憶障礙有所改善作用,其作用機(jī)制可能是:可使腦組織脂褐質(zhì)含量下降,使SOD活性增高,有效清除了過量的自由基,使腦組織免受傷害,從而提高學(xué)習(xí)記憶能力。同時,姜黃素除了抗氧化這一作用外,還有其他很多藥理活性,包括酶、炎性介質(zhì)、調(diào)節(jié)因子等,還可能涉及其他機(jī)制,尚需進(jìn)一步研究。
參考文獻(xiàn)
[1] 肖增平,吉愛國.老年癡呆的發(fā)病機(jī)制及治療的研究進(jìn)展.中國老年學(xué)雜志,2008,28(1):95-97.
[2] Ahuja KD,Kunde DA,Ball MJ,et al.Efects of capsaicin,dihydrocapsaicin,and curcumin on copper-induced oxidation of human serum lipids.JAqric Foos Chem,2006,54(17):6436-6439.
[3] Kang HC,Nan JX,Park PH,et al.Curcumin inhibits colagen synthesisand hepatic stelatecel activation in vivo and in vitro.PharmPharnmol,2002,54(1):119-126.
[4] Yankner BA,Duff LK,Kirsctmer DA.Neurotrophlc and Neurtoxic Effects of Amyloid βProtein:Reversal by Tachykin in Neu-ropeptides.Science,1990,250:279-282.
[5] 余資江,康朝勝,李宏偉.D-半乳糖致衰老小鼠學(xué)習(xí)記憶行為改變及對海馬神經(jīng)發(fā)生的影響.中國老年學(xué)雜志,2009,29(7):1672-1673.
[6] Lu J,Zheng YL,Wu DM.Ursolic acid ameliorates cognition deficits and attenuates oxidative damage in the brain of senescent mice induced by D-galactose.Biochem Pharmacol,2007,74(7):1078-1090.
[7] Joe B,Vijaykunlar M,Lokesh BR.Biological properties of cureumin cellular and molecular mechanisms of active.Crit Rev Food SeiNutr,2004,44(2):97-111.
[8] Manikandan P,Sunlilra M,Aishwarya S,et al.Curcumin modulates free radical quenching in myocardial is chemia in rals.Int J Biochem Cell Biol,2004,36(10):1967-1980.
[9] 張書剛,胡梅,周其,等.姜黃素對血管性癡呆大鼠學(xué)習(xí)記憶的影響.南京醫(yī)科大學(xué),2006,26(4):246-248.