謝艷華 楊 倩 周暄宣 朱愛華 同卓斌 張芳霞 王四旺 第四軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院天然藥物學(xué)教研室(西安 710032)
研究表明細(xì)胞凋亡通過破壞重要的不能再生的細(xì)胞對衰老起負(fù)面影響[1],伴隨衰老的發(fā)生,心肌、腦組織、腎上腺等多種組織器官的細(xì)胞凋亡過度增加[2],推進(jìn)衰老進(jìn)程。衰老可使睪丸間質(zhì)細(xì)胞Bax蛋白表達(dá)增強(qiáng)和Bcl-2蛋白表達(dá)降低,將誘導(dǎo)睪丸組織細(xì)胞凋亡[3]。倒卵葉五加具有健脾益氣、補(bǔ)腎寧心、舒筋活絡(luò)的功能,適用于體虛乏力,食欲不振,腰膝酸軟,陽痿,失眠多夢,健忘,風(fēng)寒濕痹等。我們前期研究證實(shí),倒卵葉五加和佳蓉片可抑制衰老大鼠抗氧化能力的降低,具有明顯延緩衰老的作用;機(jī)制可能與其抗氧化和降低衰老大鼠睪丸組織中NO和iNOS的含量有關(guān)[4-5]。本實(shí)驗(yàn)旨在進(jìn)一步探討倒卵葉五加和佳蓉片對亞急性衰老大鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞Bcl-2、Bax的影響。
1.1 試 劑 D-半乳糖,批號201112B09,北京化學(xué)試劑公司,采用生理鹽水配成6%的溶液。倒卵葉五加浸膏,含生藥量3.8g/g浸膏,批號2011091201,由寶雞飲片廠出品;佳蓉片,批號201111032,陜西博愛制藥有限公司出品。
1.2 實(shí)驗(yàn)動物 SD大鼠,8周齡,雄性60只,體重200~250g,由第四軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物研究中心提供,動物合格證號:SCXK(軍)字第2007-007號。實(shí)驗(yàn)環(huán)境為SPF級。動物隨機(jī)分為正常組、模型組、倒卵葉五加組、佳蓉片組、維生素E組,每組12只大鼠。D-半乳糖連續(xù)腹腔注射(320mg/kg,50d)建立亞急性衰老大鼠模型,各組大鼠在腹腔注射D-半乳糖(正常組動物注射等量生理鹽水)的同時,正常和模型組大鼠灌胃生理鹽水(10mL/kg)、其他各組依次給予倒卵葉五加(1g/kg)、佳蓉片(6g/kg)、維生素E(20mg/kg),用藥50d。
1.3 標(biāo)本采集與處理 各組大鼠末次給藥后眼內(nèi)眥取血2mL后,行左心室快速灌注DEPC處理的生理鹽水約250mL,取睪丸組織用多聚甲醛固定、石蠟包埋、免疫組化染色。
1.4 血清睪酮測定 取血樣本,1200rpm/min離心15min,上清液于-20℃冰箱保存?zhèn)溆?。按試劑盒方法測定血清睪酮含量。
1.5 免疫組織化學(xué) 按照SP方法操作。細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性結(jié)果,每組至少計(jì)數(shù)10只大鼠,每只大鼠計(jì)數(shù)5張切片,通過Imageproplus圖像分析軟件測定每張切片中的10個視野陽性細(xì)胞的平均光密度(MOD)值,計(jì)算平均值,代表蛋白表達(dá)量。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,所有數(shù)據(jù)以()表示,組間資料應(yīng)用單因素方差分析,組間比較采用S-N-K法檢驗(yàn),P<0.05表示差異有顯著意義;P<0.01表示差異有非常顯著意義。
2.1 血清睪酮濃度 結(jié)果見表1。倒卵葉五加、佳蓉片和維生素E各組大鼠血清睪酮濃度較模型組明顯升高,其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01),表明D-半乳糖致亞急性衰老大鼠血清睪酮濃度明顯下降。
表1 血清睪酮濃度測定結(jié)果(ng/mL,)
表1 血清睪酮濃度測定結(jié)果(ng/mL,)
注:與模型組比較△P<0.05,▲P<0.01
組 別 n 劑量(mg/kg) 血清睪酮含量正常組 12 等量NS 15.562±0.325△模型組 12 320 14.916±0.489倒卵葉五加 12 1000 15.425±0.328△佳蓉片 12 6000 15.327±0.419△維生素E 12 20 15.892±0.431▲
2.2 免疫組化結(jié)果 表2顯示,模型組大鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞中Bcl-2蛋白陽性表達(dá)為棕黃色;倒卵葉五加、佳蓉片和維生素E各組的陽性表達(dá)明顯高于模型組,其差異均具有顯著或非常顯著意義(P<0.05或P<0.01)。Bax結(jié)果顯示倒卵葉五加、佳蓉片和維生素E各組的陽性表達(dá)明顯低于模型組(P<0.05或P<0.01)。
表2 各組大鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞Bcl-2和bax蛋白陽性表達(dá)結(jié)果(MOD值,)
表2 各組大鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞Bcl-2和bax蛋白陽性表達(dá)結(jié)果(MOD值,)
注:與模型組比較△P<0.05,▲P<0.01
組 別 n Bcl-2 Bax正常組 12 0.4785±0.0036▲ 0.4756±0.0048▲模型組 12 0.3891±0.00440.5459±0.0053倒卵葉五加 12 0.4543±0.0045▲ 0.4701±0.0043▲佳蓉片 12 0.4452±0.0041△ 0.4815±0.0040△維生素E 12 0.4521±0.0052△ 0.4801±0.0052△
細(xì)胞凋亡(appoptosis)的分子和生化機(jī)制迄今尚不完全清楚,但多數(shù)學(xué)者認(rèn)為其形成主要與Bcl-2基因家族相關(guān)。細(xì)胞調(diào)亡進(jìn)程一般分3個時相,即誘導(dǎo)期,效應(yīng)期和降解期。誘導(dǎo)期的細(xì)胞在接受各種外來信號引發(fā)效應(yīng);進(jìn)入效應(yīng)期決定細(xì)胞存活或死亡的分子調(diào)控,調(diào)控分子包括原癌基因和抑癌基因,其中Bcl-2家族起著決定作用;到了降解期可見到凋亡現(xiàn)象。Bcl-2是一種原癌基因,由Tsujimoto等人在人淋巴瘤細(xì)胞中克隆得到,是線蟲抑凋亡基因CED-9的同源物,目前發(fā)現(xiàn)有三十多個成員,發(fā)揮著凋亡監(jiān)測作用。Bcl-2家族蛋白分為三個亞家族;抑凋亡蛋白家族包括 Bcl-2、Bcl-xl、Bcl-w、Mcl-1等真核細(xì)胞蛋白以及 E1B-19、BHRF1、KS-Bcl-2等病毒蛋白,促凋亡蛋白家族包括Bax亞家族和BH3-only亞家族。Bcl-2及其類似物Bcl-xl、Bcl-w能抑制多種刺激引起細(xì)胞凋亡,它們定位于線粒體外膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和細(xì)胞核膜上,Bcl-2通常位于膜上而Bcl-w和Bcl-xl則在細(xì)胞受到凋亡刺激時通過構(gòu)象變化結(jié)合到膜上[6]。
Bax和Bak研究的較多,主要通過線粒體或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)凋亡途徑發(fā)揮作用。在正常細(xì)胞中Bax位于胞漿以單體可溶性蛋白形式存在,在接受凋亡刺激后Bax發(fā)生構(gòu)象變化插入線粒體外膜,形成多聚體;Bak通常位于線粒體膜上,當(dāng)?shù)蛲霭l(fā)生時也發(fā)生構(gòu)象變化引起多聚體形成。
Bcl-2蛋白在細(xì)胞中過量表達(dá)時,可與全部Bax結(jié)合,細(xì)胞成活,凋亡抑制。但當(dāng)Bax過量存在,與Bcl-2形成異源二聚體,則細(xì)胞凋亡。哺乳動物睪丸內(nèi)Bcl-2和Bax表達(dá)及比值變化,睪丸細(xì)胞凋亡數(shù)隨之變化,結(jié)構(gòu)和功能將出現(xiàn)異常[7-9]。本研究結(jié)果顯示應(yīng)用倒卵葉五加和佳蓉片干預(yù)后Bcl-2蛋白的表達(dá)增加;Bax蛋白的表達(dá)減少;且倒卵葉五加組效果最好,說明倒卵葉五加可以調(diào)節(jié)凋亡蛋白的表達(dá),抑制睪丸間質(zhì)細(xì)胞的凋亡,減輕D-半乳糖所致亞急性衰老模型大鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞的損傷。
[1]Wamer HR,Ho des RJ.What does cell death have to do with aging?[J].J Am Geriatr Soc,1997,45(10):1140-1146.
[2]Geng YJ,Ishikawa Y,Vatner DE,et a1.Apoptosis of cardiacmyoeytes in Gsalpha transgenic mice[J].Circ Res,1999,84(1):3442.
[3]郭 銀,牛嗣云,高 福,等.何首烏飲對過度訓(xùn)練大鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞Bcl-2、Bax的影響[J].時珍國醫(yī)國藥,2012,23(3):589-590.
[4]楊 倩,謝艷華,周暄宣,等.倒卵葉五加及其復(fù)方對大鼠的抗衰老作用[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)(已錄用,待發(fā)表).
[5]田振軍,林琴琴,黨利農(nóng).運(yùn)動訓(xùn)練對大鼠睪丸組織NOS、Bax、Bel-2表達(dá)的影響[J].西安體育學(xué)院學(xué)報(bào),2007,24(1):63.
[6]Youle RJ.Strasser A.The Bcl-2Protein family:opposing activities that mediate cell death[J].Nat Rew Mol Ceel Biol,2008,9(1):47.
[7]陳 偉,舒小林,陸 祥,等.As2O3對大鼠生精細(xì)胞凋亡及其 Bcl-2/Bax表達(dá)的變化[J].中國中藥雜志,2008,33(23):2823.
[8]Sun J,Ying M,Li H.Role of UCH-L1/ubiquitin in acute tes.tieular isehemia-repefusion injury[J].Biochem Biophys Res Corn-Bun,2008,366(2):539.
[9]Kim KH,Joo KJ,Park HJ,et a1.Nicotine induces apoptosis in TM3mouse Leydin cells[J].Fertil Steril,2005,83(1):1093.