黃俊杰 ,王彩冰 ,趙善民 ,何顯教 ,黃麗娟 ,黃彥峰 ,梁祚仁 ,李倩茗 ,黃巨恩 (.右江民族醫(yī)學(xué)院應(yīng)用生理研究室,廣西百色 533000;.廣西醫(yī)科大學(xué),廣西南寧 5300)
目前研究認(rèn)為,人類的衰老與氧自由基的損傷有關(guān),衰老的自由基學(xué)說已得到公認(rèn),該學(xué)說認(rèn)為,由于諸多因素的作用,使體內(nèi)產(chǎn)生過多的自由基,可對(duì)生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)等產(chǎn)生抗氧化損傷,導(dǎo)致機(jī)體老化。而自由基產(chǎn)生又與細(xì)胞內(nèi)鈣濃度異常增高有關(guān)。改構(gòu)型酸性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(maFGF)是神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,具有維持細(xì)胞內(nèi)Ca2+內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定等多種生物活性,對(duì)神經(jīng)起保護(hù)作用[1-2]。本研究通過測(cè)定大鼠血清Ca2+含量的變化,觀察maFGF對(duì)D-半乳糖致衰老大鼠的血清Ca2+含量的影響,探討bFGF抗衰老的機(jī)制。
取成年清潔級(jí)Wistar大鼠30只,由廣西醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供[動(dòng)物合格證號(hào):SCXK(桂)2009-0003],雌雄各半,體質(zhì)量250 g左右。衰老模型每日皮下注射D-半乳糖100 mg/kg,注射D-半乳糖60 d后,大鼠行動(dòng)遲緩,毛色松散、無光澤,自發(fā)性活動(dòng)減少,形體瘦弱,呈現(xiàn)明顯的衰老體征,證明衰老模型成功建立。衰老模型建立成功的動(dòng)物入選本實(shí)驗(yàn)。入選 30只Wistar大鼠隨機(jī)抽簽法分為衰老對(duì)照組、NS對(duì)照組和maFGF治療組,maFGF治療組按12μg/kg劑量肌內(nèi)注射,1次/d,共14 d,maFGF由廣州暨南大學(xué)生物工程研究所提供;NS對(duì)照組肌內(nèi)注射與maFGF治療組相同容量的0.9%NaCl溶液,1次/d;衰老對(duì)照組不作任何干預(yù)。各組動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境、條件均相同:分籠普通飼養(yǎng),自由飲水?dāng)z食。室溫26℃,濕度50%~60%飼養(yǎng)。各組大鼠到相對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)從大鼠眼眶取血,血液凝固后,3 000 r/min離心5 min后取血清,留血清待測(cè)。
用日立7150全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血鈣濃度,按照儀器和試劑盒說明書操作。
采用SPSS 13.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,所有數(shù)據(jù)用x±s表示,組間比較采用t檢驗(yàn)。
NS對(duì)照組與衰老模型組相比,血清鈣差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。maFGF治療照組與衰老對(duì)照組和NS對(duì)照組相比,血清鈣均明顯下降(P<0.01),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見表1。
表1 maFGF對(duì)血鈣的影響(x±s,nmol/L,n=10)
目前大量的研究認(rèn)為,人類的衰老與氧自由基的損傷有關(guān)。衰老的自由基學(xué)說已得到公認(rèn),該學(xué)說認(rèn)為,由于諸多因素的作用,使體內(nèi)產(chǎn)生過多的自由基,可對(duì)生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)等產(chǎn)生抗氧化損傷,導(dǎo)致機(jī)體老化。大量的實(shí)驗(yàn)研究和臨床研究已從不同角度證實(shí)了上述觀點(diǎn)[3-4]。實(shí)驗(yàn)證明自由基引發(fā)的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)隨增齡而增強(qiáng),同時(shí)伴有抗氧化系統(tǒng)的防御功能下降,導(dǎo)致體內(nèi)自由基濃度異常升高,破壞了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能,引發(fā)衰老。超氧化物歧化酶主要作用是及時(shí)清除機(jī)體生成的過量自由基,從而保護(hù)細(xì)胞免受氧自由基的攻擊。自由基攻擊膜脂中的不飽和脂肪酸,使其發(fā)生氧化,脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛就會(huì)升高。超氧化物歧化酶活力高低可間接反映機(jī)體清除氧自由基的能力。通過測(cè)定體內(nèi)丙二醛含量,可間接反映體內(nèi)自由基對(duì)機(jī)體的損傷程度[5]。因此,利用藥物來提高機(jī)體抗氧化能力,減輕過氧化損傷,從而延緩細(xì)胞的老化尤為重要。
D-半乳糖致小鼠亞急性衰老模型因其衰老變化明顯,模型穩(wěn)定,在抗衰老研究中廣泛應(yīng)用[6]。一般認(rèn)為給動(dòng)物連續(xù)注射D-半乳糖后,因其代謝產(chǎn)物半乳糖醇不能被細(xì)胞進(jìn)一步代謝而堆積在細(xì)胞內(nèi),影響正常滲透壓,導(dǎo)致細(xì)胞腫脹,致使動(dòng)物組織出現(xiàn)衰老時(shí)的退行性變化及功能的改變。同時(shí)D-半乳糖在體內(nèi)氧化產(chǎn)生的大量自由基超過機(jī)體的清除能力,可引發(fā)脂質(zhì)過氧化作用,導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷[6-7]。本試驗(yàn)連續(xù)60 d給小鼠頸背部皮下連續(xù)注射D-半乳糖后,小白鼠行動(dòng)遲緩,毛色松散、無光澤,自發(fā)性活動(dòng)減少,說明衰老模型建立成功。
Ca2+作為一個(gè)獨(dú)立的第二信使,與神經(jīng)細(xì)胞正常代謝和功能密切相關(guān),在神經(jīng)遞質(zhì)釋放、酶活性的調(diào)節(jié)及DNA的合成方面都起著重要的作用,機(jī)體正常代謝過程中,細(xì)胞外Ca2+濃度是細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度的2萬倍左右,這種鈣穩(wěn)態(tài)是維持細(xì)胞正常生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。衰老引起的變化很多,最明顯的是腦老化。衰老過程中常伴有Ca2+自體平衡失調(diào),引起胞內(nèi)鈣超載,并可能是神經(jīng)系統(tǒng)老化動(dòng)因之一[8],大鼠衰老后產(chǎn)生大量的自由基,造成生物膜損傷,自由基生成增加時(shí),線粒體膜受損傷,通透性增加,引起線粒體鈣釋放,可引起血清鈣含量升高。
aFGF為體內(nèi)廣泛分布的一種多功能生長(zhǎng)因子,對(duì)中胚層及神經(jīng)外胚層來源的細(xì)胞具有促有絲分裂作用,具有促進(jìn)神經(jīng)再生、血管生成、損傷修復(fù)、細(xì)胞的發(fā)育分化及腫瘤的形成等作用[9]。除具有顯著的促分裂效應(yīng)外,還存在廣泛的非促分裂生物學(xué)活性,包括神經(jīng)調(diào)節(jié)、舒張血管、保護(hù)心臟和神經(jīng)組織等。maFGF是切除了aFGF中誘導(dǎo)DNA合成和細(xì)胞增殖的氨基酸序列,利用DNA重組技術(shù)而獲得的aFGF突變體,其不再具有促分裂活性,但仍能與FGF受體結(jié)合并誘導(dǎo)受體介導(dǎo)的酪氨酸磷酸化和c-fos的表達(dá),使非促分裂活性得以保留[10]。
本研究發(fā)現(xiàn)通過用maFGF治療衰老大鼠后,maFGF能降低衰老大鼠血清Ca2+含量。其主要機(jī)制可能為:maFGF能擴(kuò)張血管,改善局部腦血流量,使腦血流量增多,減輕神經(jīng)細(xì)胞缺血缺氧,減少氧自由基生成[11-12],從而對(duì)神經(jīng)細(xì)胞具有保護(hù)作用。本實(shí)驗(yàn)中筆者測(cè)得的僅為細(xì)胞外Ca2+含量,細(xì)胞外的Ca2+含量降低,細(xì)胞內(nèi)的Ca2+含量是否也隨著降低,這有待于進(jìn)一步研究。
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