欒 倩,劉 蕾,劉君星,馬小茹,王芳芳,梁衍鋒,吳佳梅,王淑秋
(佳木斯大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理生理教研室,黑龍江佳木斯154007)
大鼠絲裂原活化蛋白激酶1/2(ERK1/2),在腦內(nèi)含量豐富,可被激活磷酸化參與一系列神經(jīng)系統(tǒng)疾病,靈芝孢子粉已證實有抗癲癇作用,靈芝酸作為靈芝孢子粉的一種有效成分,其作用機制與ERK1/2磷酸化水平是否有關(guān)有待進一步探討。本實驗擬觀察靈芝酸對ERK1/2磷酸化水平的影響,探討靈芝酸抗癲癇的作用機制。
1.1.1 動物與試劑:24h內(nèi)新生Wistar大鼠,購自大連醫(yī)科大學(xué)動物中心。種植培養(yǎng)液:NB培養(yǎng)基(Cat.No.21103049,Gibco),2%B-27(Cat.No.17504044,Gibco),0.5mmol/L的L-谷氨酰胺,10%的FBS,青霉素-鏈霉素溶液;維持培養(yǎng)液:NB培養(yǎng)基,2%的B-27,0.5mmol/L的L-谷氨酰胺,青霉素-鏈霉素溶液;D-Hanks液;胰蛋白酶;大鼠絲裂原活化蛋白激酶1/2酶聯(lián)免疫分析試劑盒;NSE抗體(Cat.No-BA0535,Wuhan Boster Bio-Engineering Ltd,China);山羊抗兔FITC熒光二抗(Cat.No.BA1105,Wuhan Boster Bio-Engineering Ltd,China)。
1.1.2 儀器:37℃恒溫箱;酶聯(lián)免疫檢測儀(BioTek公司),激光共聚焦顯微鏡FV1000(Olympus公司)。
1.2.1 海馬神經(jīng)元的原代培養(yǎng)與鑒定
取24h新生大鼠,迅速端頭取腦,分離出海馬組織放入冷的D-Hanks液中漂洗3次,將組織塊剪成1mm3的碎塊,加入500μL的0.125%胰蛋白酶,37℃培養(yǎng)箱內(nèi)消化3~4min后取出,迅速加入等量種植液終止消化,輕輕吹打成懸液,加入離心管1000r/min離心5min,棄上清,加種植液,巴氏滴管反復(fù)輕輕吹打,200目篩網(wǎng)過濾,去少量細胞計數(shù),放入37℃、5%CO2培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng),24h后全量換成維持液,以后每2~3天半兩換液。取出培養(yǎng)9d的神經(jīng)細胞,吸掉培養(yǎng)液用0.01molPBS洗2遍,然后加入兔抗鼠NSE抗體孵育一抗,放在4℃冰箱過夜,取出在避光條件下,加上山羊抗兔FITC熒光二抗,在熒光顯微鏡下對原代培養(yǎng)的神經(jīng)元進行鑒定。
1.2.2 海馬神經(jīng)元模型建立
將培養(yǎng)至第9d的海馬神經(jīng)元,全液更換成無鎂細胞外液(124 mmol NaCl,3.3 mmol KCl,26mmol NaHCO3,1.2mmol KH2PO4,2.5mmol CaCl2,10mmol Glucose,pH7.2 ~ 7.4,290+10mOsm)處理3h,即得海馬神經(jīng)元的癲癇樣放電模型,再恢復(fù)正常培養(yǎng)。
1.2.3 MTT法測定靈芝酸對海馬神經(jīng)元最大無毒濃度
將濃度約為1×105/mL細胞懸液加入到96孔板中培養(yǎng)至第9d,加入不同濃度的無菌靈芝酸培養(yǎng)液混懸液,終濃度為 5,10,20,40,80,160,320,640μg/mL,每組設(shè) 8 個復(fù)孔,同時設(shè)立正常細胞對照,置于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng),連續(xù)觀察24h。每孔加入20μL 0.5%MTT溶液,繼續(xù)培養(yǎng)4h后終止培養(yǎng),吸去孔內(nèi)培養(yǎng)液。然后每孔加入200μL二甲基亞砜(DMSO)后在酶聯(lián)免疫檢測儀檢測每個孔的吸光度值,OD490nm。經(jīng)測算取靈芝酸最適無毒濃度20μg/mL,80μg/mL,320μg/mL。
1.2.4 靈芝酸最適無毒濃度分組
將海馬神經(jīng)元接種于35mm培養(yǎng)皿內(nèi),培養(yǎng)至第9天時,隨機選取培養(yǎng)的細胞進行分組:(1)正常對照組:將維持培養(yǎng)液全液換成正常細胞外液處理3h,然后恢復(fù)正常培養(yǎng)3h后取材;(2)模型組:將維持培養(yǎng)液全液換成無鎂細胞外液處理3h,然后恢復(fù)正常培養(yǎng)3h后取材[1];(3)治療組:將維持培養(yǎng)液全液換成無鎂細胞外液處理3h,全液再換成維持培養(yǎng)液配制的靈芝孢子粉混懸液(濃度為20mg/m L,80mg/mL,320mg/mL)處理3h后取材。
1.2.5 ELISA分析
用PBS稀釋細胞懸液,通過反復(fù)凍融,以使細胞破壞,離心收集細胞內(nèi)成分。在酶標包被板上加樣、溫育、洗滌、終止,每組樣品重復(fù)3個復(fù)孔,并設(shè)置空白對照組,450nm波長依序測量各孔的吸光度(OD值)。制作標準曲線,計算出標準曲線的直線回歸方程式,將樣品OD值代入方程式,計算出查出樣品濃度,再乘以稀釋倍數(shù),即樣品的實際濃度。
采用平均數(shù)士標準差()表示,應(yīng)用IBM SPSS 21統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)處理,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
經(jīng)NSE免疫熒光染色顯示,第9天神經(jīng)元發(fā)育成熟,神經(jīng)元胞體飽滿,突起增大,成團狀聚集、交織成網(wǎng)。
隨著靈芝酸濃度的不斷增加,靈芝酸對海馬神經(jīng)元細胞的最適無毒濃度為80μg/m L,因此本實驗采用20μg/m L,80μg/mL,320μg/mL 進行后續(xù)試驗。
結(jié)果顯示各實驗組中均有ERK1/2的表達,模型組ERK1/2的表達高于正常對照組(P<0.05);并且各治療組均能降低ERK1/2磷酸化水平,差異都有統(tǒng)計學(xué)意義;各濃靈芝酸組之間比較,差異都有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見圖1。
圖1 各實驗組中均有ERK1/2的表達
我們采用NB培養(yǎng)基聯(lián)合B27添加劑離體培養(yǎng)海馬神經(jīng)元,培養(yǎng)第4天加入阿糖胞苷,這種培養(yǎng)方式獲得了相對純度較高的海馬神經(jīng)元,培養(yǎng)至第9天,神經(jīng)元生長更加旺盛,胞體增大,突起增多伸長,粗大,交織成網(wǎng)狀,此時所培養(yǎng)的神經(jīng)元是生長的最旺盛階段[2]。NSE免疫熒光技術(shù)對離體培養(yǎng)神經(jīng)元進行鑒定,利用無鎂細胞外液培養(yǎng)得到離體海馬神經(jīng)元的永久性癲癇樣放電模型,可用于細胞水平上神經(jīng)系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)的研究。通過 MTT方法結(jié)果的觀察,得出靈芝酸的最適高中低無毒濃度(20μg/m L,80μg/m L,320μg/m L)。
ERK1/2是MAPK家族中研究最早最為透徹的一個激酶,通過大量體內(nèi)和體外研究,ERK1/2在多種癲癇模型實驗中已證實參與了癲癇的發(fā)生和發(fā)展。癲癇是神經(jīng)科常見疾患,盡管目前臨床有多種治療方法,但主要的治療手段仍是抗癲癇藥物治療控制其發(fā)作[3]。近年來,中藥在抗癲癇方面研究不斷加深,本研究通過離體培養(yǎng)海馬神經(jīng)元,觀察靈芝酸對無鎂細胞外液致癇性細胞模型中ERK1/2磷酸化的表達情況,表明靈芝酸能抑制海馬神經(jīng)元中ERK1/2通路的激活,為研究靈芝酸對抗癲癇作用提供了實驗依據(jù),但目前對苔蘚纖維的負向調(diào)節(jié)機制還有待研究,可能與其上游激活因子腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)和神經(jīng)營養(yǎng)因子-3(NT-3)有關(guān)[4,5]。
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[4]夏杰,陳陽美.MAPKERK1/2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在實驗性癲癇大鼠海馬結(jié)構(gòu)的激活[J].重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2005,30(3):363-365
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