劉玥欣,徐 巖 ,趙昕彤 ,李 鑫 ,周 佳 ,律廣富 ,林 賀 ,許佳明 ,黃曉巍 ,2
(1.長春中醫(yī)藥大學(xué),長春130117;2.吉林省中藥生物大分子重點實驗室,長春130117)
輕度認(rèn)知功能障礙 (Mild Cognitive Impairment,MCI)是正常人腦老化發(fā)展為阿爾茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的過渡狀態(tài),提早干預(yù)MCI對于降低AD的發(fā)病率具有重要意義[1]。中醫(yī)理論認(rèn)為:腎藏精,主骨生髓,腦為髓海,年邁體弱,久病及腎,腎精虧虛,髓海失充,腦萎髓空,腦失所養(yǎng),神機(jī)失用而出現(xiàn)呆證,宜采用填精補髓法治療腦病[2]。鹿茸為“生精補髓”之要藥,具有壯腎陽,補精髓等功效,主要有效物質(zhì)為鹿茸多肽等[3]。腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(Brain Derived Neurotrophic Factor,BDNF)是成熟的中樞及周圍神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元維持生存及正常生理功能的必需因子[4~5],神經(jīng)生長因子(Nerve Growth Factor,NGF)含對中樞及周圍神經(jīng)元的發(fā)育、分化、生長、再生和功能特性的表達(dá)具有重要的調(diào)控作用[6~7]。本研究采用單側(cè)頸總動脈結(jié)扎法復(fù)制輕度認(rèn)知功能障礙動物模型,通過觀察鹿茸多肽對模型大鼠行為學(xué)指標(biāo)、血清、海馬組織中BDNF、NGF含量及表達(dá)水平的影響,探討鹿茸多肽對模型大鼠的保護(hù)作用機(jī)制。
Wistar大鼠60只,體質(zhì)量220±20g,由長春億斯實驗動物技術(shù)有限責(zé)任公司提供,許可證號碼:SCXK(吉)-2018-0007;鼠維持顆粒料,由長春億斯實驗動物技術(shù)有限責(zé)任公司提供,批號:20190322。
鹿茸多肽,由長春中醫(yī)藥大學(xué)中藥藥理學(xué)實驗室提供;吡拉西坦,東北制藥集團(tuán)沈陽第一制藥有限公司,批號:6171256;BDNF、NGF、GAPDH 及 HRP 二抗,武漢三鷹生物技術(shù)有限公司,批號:11527-1-AP、13621-1-AP、10494-1-AP、15134-1-AP; 彩虹 245 廣譜蛋白Marker、全蛋白提取試劑盒、BCA蛋白濃度測定試劑盒、SDS-PAGE凝膠制備試劑盒、ECL化學(xué)發(fā)光法檢測試劑盒,北京索萊寶科技有限公司,批號:PR1920、BC3710、PC0020、P1200、SW2010。
跳臺儀,上海欣曼科教設(shè)備有限公司,型號:DTT-2;4℃低溫離心機(jī),德國Eppendorf艾本德股份公司,型號:Centrifuge 5810 R;電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,上海一恒科技有限公司,型號:DHG-9245A;酶標(biāo)儀,賽默飛世爾(上海)儀器有限公司,型號:Multiskan FC;電泳儀,伯樂bio-rad有限公司,型號:BE6085;凝膠成像儀,英國UVItec有限公司,型號:Alliance Q9。
60只大鼠隨機(jī)分為:假手術(shù)組,模型組,陽性對照組,鹿茸多肽高、中、低劑量組,每組10只。單側(cè)頸總動脈結(jié)扎法復(fù)制MCI動物模型具體方法如下:大鼠腹腔注射水合氯醛(0.35g·kg-1)麻醉后固定,頸前區(qū)刮毛、消毒,縱行切開皮膚后分離筋膜、肌肉、左側(cè)頸總動脈,用1號手術(shù)絲線永久性結(jié)扎左側(cè)頸總動脈,局部給予青霉素預(yù)防感染,縫合皮膚,假手術(shù)組不進(jìn)行頸總動脈結(jié)扎其余手術(shù)同上。給予正常食水,飼養(yǎng)3d。
假手術(shù)組、模型組給予同體積蒸餾水,陽性對照組給予500mg·kg-1吡拉西坦,鹿茸多肽高、中、低劑量組分別給予 300mg·kg-1、200mg·kg-1、100mg·kg-1鹿茸多肽。各組大鼠均給予正常食水,連續(xù)給藥18d。
利用跳臺實驗檢測各組模型大鼠行為學(xué)指標(biāo),具體方法:將大鼠放于避光箱中適應(yīng)5min,通電(36V,3min),以受到電刺激作為錯誤反應(yīng)評判標(biāo)準(zhǔn),記錄各組大鼠逃避潛伏期、3min內(nèi)錯誤次數(shù)。
各組大鼠進(jìn)行腹主動脈取血,4℃低溫離心機(jī)離心(4000r·min-1,5min),取上層血清,備用。依照 ELISA 試劑盒內(nèi)說明檢測各組大鼠血清中BDNF、NGF含量。
將各組大鼠處死后,提取海馬組織-80℃冰箱保存?zhèn)溆?。依照全蛋白提取試劑盒?nèi)說明提取各組大鼠海馬組織總蛋白,依照BCA蛋白濃度測定試劑盒內(nèi)說明調(diào)節(jié)樣品蛋白濃度(濃度為2g·L-1),加入2倍體積樣品緩沖液后水浴 (100℃,5min),冷卻后備用。依照SDS-PAGE凝膠制備試劑盒內(nèi)說明制備SDS-PAGE凝膠,在加樣孔中加入樣品 (20μL/孔),電泳(90V,30min;110V,60min),轉(zhuǎn)膜(100V,60min),洗滌 3 次后封閉(搖床60min),洗滌3次后封閉一抗(4℃過夜),洗滌3次后封閉二抗(搖床60min),洗滌3次后加入ECL發(fā)光液(孵育1min),取膜放置于凝膠成像儀中,記錄實驗結(jié)果,計算目標(biāo)蛋白表達(dá)水平(目標(biāo)蛋白表達(dá)水平=目的條帶灰度值/GAPDH條帶灰度值)。
采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理。結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,組間樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
跳臺實驗結(jié)果表明,與假手術(shù)組比較,模型組逃避潛伏期明顯升高 (P<0.01)、3min內(nèi)錯誤次數(shù)明顯增多(P<0.01);與模型組比較,陽性對照組、鹿茸多肽高、中、低劑量組逃避潛伏期明顯降低 (P<0.05或P<0.01),陽性對照組、鹿茸多肽高、中劑量組3min內(nèi)錯誤次數(shù)明顯減少(P<0.01)。結(jié)果見表1。0.05, P<0.01。
表 1 跳臺實驗結(jié)果(n=10,x±s)
ELISA實驗結(jié)果表明,與假手術(shù)組比較,模型組BDNF、NGF 含量均明顯減少(P<0.01);與模型組比較,陽性對照組、鹿茸多肽高、中、低劑量組血清中BDNF含量明顯增多(P<0.01),NGF 含量明顯增多(P<0.05 或P<0.01)。 結(jié)果見表 2。
表 2 血清中 BDNF、NGF 含量比較(n=10,x±s)
Western Blot實驗結(jié)果表明,與假手術(shù)組比較,模型組 BDNF、NGF表達(dá)水平明顯降低(P<0.05);與模型組比較,陽性對照組、鹿茸多肽高、中、低劑量組BDNF、NGF表達(dá)水平明顯升高(P<0.05)。 結(jié)果見表 3、圖1。
表 3 海馬組織中 BDNF、NGF 表達(dá)水平比較(n=10,x±s)
圖1 海馬組織中BDNF、NGF表達(dá)水平
鹿茸為名貴中藥材,是吉林省道地藥材,資源極為豐富,在中醫(yī)腦病的治療方面具有悠久的歷史。明代李時珍在《本草綱目》中記載“鹿茸,生精補髓,養(yǎng)血益陽,強筋壯骨。治一切虛損,耳聾,目暗眩暈,虛痢”[12]。研究[13]表明,由大腦免疫系統(tǒng)引發(fā)的炎癥機(jī)制驅(qū)動了AD的惡化,也就是說MCI的發(fā)生與發(fā)展可能與機(jī)體免疫調(diào)節(jié)系統(tǒng)息息相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn),采用單側(cè)頸總動脈結(jié)扎法復(fù)制的MCI模型大鼠學(xué)習(xí)記憶能力明顯降低,血清、海馬組織中BDNF、NGF含量及表達(dá)水平明顯降低;而陽性對照組、鹿茸多肽高、中、低劑量組均有所改善,說明鹿茸多肽對單側(cè)頸總動脈結(jié)扎法復(fù)制的MCI模型大鼠具有保護(hù)作用,作用機(jī)制可能與調(diào)控模型大鼠血清、海馬組織中BDNF、NGF含量及表達(dá)水平有關(guān)。