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β—細(xì)辛醚對(duì)Aβ1—42聯(lián)合2—VO致AD大鼠的保護(hù)作用及機(jī)制初探

2018-01-29 09:55王博林宣玲戴世杰姬麗婷李昌煜楊元宵
中國(guó)中藥雜志 2017年24期
關(guān)鍵詞:奈哌側(cè)腦室銀杏葉

王博林+宣玲+戴世杰+姬麗婷+李昌煜+楊元宵

[摘要] 該文通過(guò)側(cè)腦室注射Aβ1-42聯(lián)合2-VO建立AD大鼠模型,探究β-細(xì)辛醚對(duì)該模型學(xué)習(xí)記憶障礙的保護(hù)作用,并初步探討其作用機(jī)制。將105只大鼠隨機(jī)分為7組,分別為假手術(shù)組、AD模型組、β-細(xì)辛醚低、中、高劑量組(10,20,30 mg·kg-1)、多奈哌齊組(0.75 mg·kg-1)和銀杏葉提取物組(24 mg·kg-1),不同藥物給藥4周后檢測(cè)大鼠學(xué)習(xí)記憶能力、局部腦血流量變化、海馬CA1區(qū)病理改變、皮質(zhì)HIF-1α水平及血清CAT,SOD和MDA水平。結(jié)果顯示,側(cè)腦室注射Aβ1-42聯(lián)合2-VO導(dǎo)致大鼠學(xué)習(xí)記憶障礙,局部腦血流量降低,CA1區(qū)神經(jīng)元排列紊亂、出現(xiàn)大量空泡、淀粉樣沉淀增多,皮質(zhì)HIF-1α陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)顯著增加,血清CAT和SOD顯著下降,MDA顯著上升。給予20,30 mg·kg-1β-細(xì)辛醚后,上述癥狀均得到顯著改善。結(jié)果表明,β-細(xì)辛醚能夠緩解Aβ1-42聯(lián)合2-VO建立AD大鼠模型的癥狀,其作用機(jī)制可能是β-細(xì)辛醚通過(guò)提高機(jī)體抗氧化能力,降低體內(nèi)的活性氧類物質(zhì),從而降低HIF-1α水平,減輕了過(guò)氧化物及HIF-1α對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的損傷,最終達(dá)到緩解AD的目的。

[關(guān)鍵詞] β-細(xì)辛醚; 阿爾茨海默; Aβ1-42; 雙側(cè)頸總動(dòng)脈結(jié)扎術(shù); 抗氧化酶; HIF-1α

[Abstract] This study was aimed to investigate the protective effect and mechanism of β-asarone on the animal model of Alzheimer′s disease(AD) which was induced by intracerebroventricular injection of Aβ1-42 combined cerebral ischemia. One hundred and five rats were randomly divided into seven groups including sham-operated group, AD model group, β-asarone 10 mg·kg-1 group, β-asarone 20 mg·kg-1group, β-asarone 30 mg·kg-1group, donepezil group(0.75 mg·kg-1) and Ginkgo biloba extract group(24 mg·kg-1). Rats′ learning and memory abilities, cerebric regional blood flow, pathological changes in hippocampal CA1 region, the expression level of HIF-1α and serum CAT, SOD and MDA level were detected 4 weeks later. The results showed that the application of intracerebroventricular injection of Aβ1-42 joint 2-VO could lead to rats′ dysfunction of learning and memory, decrease in regional cerebral blood flow. Neurons in CA1 region were arranged in disorder, and amyloid deposition was increased. The number of cerebral cortical cells expressing HIF-1α was increased as well. The level of serum CAT and SOD decreased, while level of serum MDA increased. However these symptoms were improved by 20 mg·kg-1 and 30 mg·kg-1β-asarone. The results indicated that β-asarone could effectively relieve the symptoms of the AD model induced by intracerebroventricular injection of Aβ1-42 combined cerebral ischemia, and the potential mechanism might be that it could attenuate damage of MDA to the body by improving the level of CAT and SOD, meanwhile the level of HIF-1α decreased as the decline of hyperoxide which might attenuate its damage to neuron, so it finally achieved alleviating Alzheimer′s disease.

[Key words] β-asarone; Alzheimer′s disease; Aβ1-42; 2-VO; antioxidant enzymes; HIF-1α

阿爾茨海默?。ˋlzheimer′s disease, AD)為一種神經(jīng)退行性疾病,臨床表現(xiàn)為記憶力減退、認(rèn)知障礙等,嚴(yán)重影響患者的生活。目前其發(fā)病機(jī)制仍未明確,存在多種假說(shuō):氧化應(yīng)激假說(shuō)、β淀粉樣蛋白級(jí)聯(lián)假說(shuō)、Tau蛋白異常磷酸化假說(shuō)和膽堿能系統(tǒng)損傷假說(shuō)等[1],其中以β淀粉樣蛋白級(jí)聯(lián)假說(shuō)占主導(dǎo)地位[2]?;谠摷僬f(shuō)的腦內(nèi)注射Aβ1-42模型也已作為較常用的AD模型制備方法。同時(shí),越來(lái)越多的研究表明腦缺血與AD密切相關(guān)[3],能導(dǎo)致AD的發(fā)生發(fā)展[4-7]。因此本研究采用側(cè)腦室注射Aβ1-42聯(lián)合雙側(cè)頸總動(dòng)脈結(jié)扎(2-VO)建立AD大鼠模型,較目前常用的模型能更全面地模擬AD特征。endprint

目前被FDA認(rèn)可用于改善AD癥狀的藥物僅有5種,包括多奈哌齊、加蘭他敏等,然而這些藥物對(duì)胃腸道刺激大,易導(dǎo)致心動(dòng)過(guò)緩和心肌梗死[8]。中藥由于其具有多靶點(diǎn)整體調(diào)節(jié)、毒副作用小等特點(diǎn)受到研究者的重視,其中石菖蒲具有醒神益智、開(kāi)竅豁痰等功效[9],在防治AD方面一直備受關(guān)注,其主要有效成分為β-細(xì)辛醚。β-細(xì)辛醚在中樞神經(jīng)系統(tǒng)方面表現(xiàn)出良好的抗老年癡呆作用[10],本實(shí)驗(yàn)室在前期發(fā)現(xiàn)β-細(xì)辛醚能有效緩解大鼠大腦中動(dòng)脈閉塞引起的局部腦缺血[11],對(duì)Aβ1-42誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細(xì)胞活化所致的PC12 細(xì)胞損傷也具有保護(hù)作用[12],但它對(duì)側(cè)腦室注射Aβ1-42聯(lián)合2-VO致AD大鼠這一模型的作用未見(jiàn)報(bào)道,因此本研究主要探討β-細(xì)辛醚對(duì)Aβ1-42聯(lián)合2-VO建立AD模型的作用,并從抗氧化的角度初步探討其作用機(jī)制。

1 材料

1.1 動(dòng)物

SPF級(jí)健康成年雄性SD大鼠,體質(zhì)量(280±20) g,購(gòu)自上海西普爾-必凱實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,許可證號(hào)SCXK(滬)2013-0016,浙江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心,許可證號(hào)SYXK(浙) 2013-0184。溫度(22±2) ℃,濕度50%~60%,12 h光照,自由飲水,標(biāo)準(zhǔn)普通飼料喂食。

1.2 儀器

Morris水迷宮(西班牙Panlab公司,型號(hào)Smsrt-Mass 0800916s);腦立體定位儀(上海奧爾科特生物技術(shù)有限公司,型號(hào)Alc-H);激光多普勒腦血流儀[埃德儀器國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司,型號(hào)ML191Laser Doppler Blood Flowmeter];微量注射器(上海高鴿工貿(mào)有限公司,規(guī)格10 μL);牙科鉆(深圳瑞沃德生命科技有限公司,型號(hào)strong 90);酶標(biāo)儀(美國(guó)BIO-TEK儀器有限公司,型號(hào)Power Wave X340 BIO-TEK);顯微鏡(Nikon公司,型號(hào)Nikon eclipse 80i);封閉式組織自動(dòng)脫水機(jī)(德國(guó)Leica公司,型號(hào)ASP200S);包埋機(jī)(德國(guó)Leica公司,型號(hào)AP280-2);切片機(jī)(德國(guó)Leica公司,型號(hào)leica RM2245);臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(Thermo公司,型號(hào)FRESC017)。

1.3 試劑

Aβ1-42(寡聚體)(吉爾生化有限公司);β-細(xì)辛醚(金壇市威德龍化學(xué)有限公司,批號(hào)131203,純度98%);安理申[衛(wèi)材(中國(guó))藥業(yè)有限公司,批號(hào)130821A,每片含鹽酸多奈哌齊5 mg];銀杏葉提取物(貴州信邦制藥股份有限公司);SOD檢測(cè)ELISA試劑盒(上海信帆生物科技有限公司,批號(hào)201603);CAT檢測(cè)ELISA試劑盒(上海信帆生物科技有限公司,批號(hào)201603);HIF-1α抗體(Affinity Biologicals Inc.,AF1009);二抗HRP polymer conjugate(Invitrogen,1289835A);丙二醛(MDA)檢測(cè)試劑盒(南京建成生物工程研究所,批號(hào)201708)。

2 方法

2.1 大鼠模型的制備

2.1.1 動(dòng)物分組 SD大鼠經(jīng)Morris水迷宮初篩后,按隨機(jī)數(shù)字分成7組,分別為假手術(shù)組、AD模型對(duì)照組、β-細(xì)辛醚低、中、高劑量組(10,20,30 mg·kg-1)、多奈哌齊組(0.75 mg·kg-1)、銀杏葉提取物組(24 mg·kg-1),每組15只。

2.1.2 AD模型大鼠的制備及給藥 術(shù)前將大鼠適應(yīng)環(huán)境1周,術(shù)前12 h禁食,4 h禁水。3%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉大鼠,沿頸正中切口,分離出雙側(cè)頸總動(dòng)脈,分別用3-0型蠶絲線雙重結(jié)扎雙側(cè)頸總動(dòng)脈的遠(yuǎn)心端和近心端,縫合皮膚。假手術(shù)組僅分離暴露雙側(cè)頸總動(dòng)脈而不結(jié)扎。在2-VO手術(shù)24 h后,進(jìn)行神經(jīng)功能學(xué)評(píng)價(jià)。

手術(shù)大鼠飼養(yǎng)恢復(fù)1周后,進(jìn)行側(cè)腦室注射Aβ1-42,SD大鼠腹腔注射3%戊巴比妥鈉麻醉后,固定于腦立體定位儀上,行正中切口暴露前囟,參照包新民[13]《大鼠腦立體定位圖譜》,以前囟為基點(diǎn),后移0.8 mm,中線旁開(kāi)1.2 mm為側(cè)腦室注射位點(diǎn),以牙科鉆鉆開(kāi)顱骨,用10 μL微量注射器自腦表面垂直向下進(jìn)針4 mm,左右兩側(cè)分別緩慢注入Aβ1-42 3.5 μL(3.5 μg),5 min內(nèi)均勻緩慢注入,留針5 min使Aβ1-42充分浸潤(rùn),假手術(shù)組注射等量生理鹽水,用少量骨蠟將骨窗封住,青霉素局部噴灑消毒后縫合皮膚,常規(guī)飼養(yǎng),各組動(dòng)物均在相同環(huán)境中自由攝食和飲水,造模7 d后經(jīng)Morris水迷宮篩選及模型驗(yàn)證,分組給藥。

β-細(xì)辛醚低、中、高劑量組分別按10,20,30 mg·kg-1劑量灌胃給藥,多奈哌齊組按0.75 mg·kg-1劑量灌胃給藥,銀杏葉提取物組按24 mg·kg-1給藥,正常對(duì)照組、AD模型對(duì)照組給予等劑量的生理鹽水,1次/d,連續(xù)4周。

2.1.3 大鼠神經(jīng)功能學(xué)評(píng)價(jià) 在2-VO手術(shù)24 h后,對(duì)大鼠進(jìn)行神經(jīng)功能學(xué)評(píng)分,參照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[14]:功能正常時(shí)得分最高為18分,1~6分為重度損傷,7~12分為中度損傷,13~18分為輕度損傷。剔除重度損傷和中度損傷大鼠,選擇13~18分的輕度損傷大鼠繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。

2.2 Morris水迷宮檢測(cè)大鼠學(xué)習(xí)記憶能力

SD大鼠分別在造模1周后和給藥4周后進(jìn)行Morris水迷宮實(shí)驗(yàn),包括定位航行試驗(yàn)和空間探索試驗(yàn)2部分,方法參照文獻(xiàn)[15]。

定位航行試驗(yàn):測(cè)量大鼠獲取經(jīng)驗(yàn)(學(xué)習(xí))的能力。實(shí)驗(yàn)前1 d下午將大鼠放入水中適應(yīng)2 min,使其熟悉實(shí)驗(yàn)環(huán)境。正式實(shí)驗(yàn)歷時(shí)2.5 d,每天分上、下午2個(gè)時(shí)段各訓(xùn)練1次,將大鼠朝向池壁放入,同一次訓(xùn)練所有大鼠入水點(diǎn)相同。設(shè)定潛伏期上限為120 s,記錄各組大鼠找到平臺(tái)的時(shí)間,即逃避潛伏期(escape latency)。如果大鼠在120 s內(nèi)未找到平臺(tái),需將其引至平臺(tái)并停留10 s以強(qiáng)化記憶,這時(shí)逃避潛伏期記為120 s。endprint

空間探索試驗(yàn):第3天下午撤除平臺(tái),將大鼠在第6入水點(diǎn)面向池壁放入水池,記錄大鼠120 s內(nèi)穿越原平臺(tái)所在位置的次數(shù),作為空間探索能力的指標(biāo)。

2.3 激光多普勒腦血流儀檢測(cè)大鼠局部腦血流量

分別于2-VO手術(shù)24 h后、給藥4周后檢測(cè)腦局部血流量。3%戊巴比妥鈉腹腔注射進(jìn)行麻醉后,將大鼠固定至腦立體定位儀上,將激光多普勒腦血流儀的探頭固定在顱窗的軟腦膜上,以780 nm激發(fā)光照射監(jiān)測(cè)大鼠頂葉局部5 min的腦血流量。

2.4 HE染色與剛果紅染色檢測(cè)腦組織病理變化

給藥4周后,每組隨機(jī)選取3只SD大鼠,10%水合氯醛腹腔麻醉,4%多聚甲醛心臟灌注,取出腦組織,固定于4%多聚甲醛溶液中24 h,依次脫水、透明、浸蠟及包埋切片。

將石蠟切片脫蠟至水,蘇木素染色,鹽酸乙醇分化,水洗藍(lán)化,置伊紅液復(fù)染后,常規(guī)脫水,透明,封片。在光鏡下觀察海馬CA1區(qū)神經(jīng)元形態(tài)的變化。

石蠟切片常規(guī)脫蠟至水,甲醇剛果紅染色,堿性酒精分化液分化,水洗后Mayer蘇木素染核,脫水透明后中性樹(shù)膠封固。在光鏡下觀察海馬CA1區(qū)淀粉樣變化。

2.5 免疫組化檢測(cè)AD大鼠皮質(zhì)HIF-1α

切片置于60 ℃烤箱烘烤2 h,脫蠟至水,蒸餾水洗2 min,經(jīng)高壓熱修復(fù)后;用3%H2O2溶液阻斷過(guò)氧化物酶,經(jīng)PBS洗滌,滴加HIF-1α一抗(稀釋倍數(shù)1∶200),4 ℃孵育過(guò)夜,PBS洗滌3次后滴加二抗,37 ℃孵育60 min,PBS洗滌3次,DAB顯色1~2 min復(fù)染、透明后封片,避光自然干燥。

在光鏡(目鏡×10,物鏡×20)下,觀察大鼠皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞,以胞質(zhì)或胞核內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒的細(xì)胞為陽(yáng)性細(xì)胞,隨機(jī)選6個(gè)不同的視野進(jìn)行拍照,計(jì)數(shù)每個(gè)視野中1 mm×1 mm面積中陽(yáng)性細(xì)胞數(shù),取其平均值。

2.6 酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定大鼠血清中CAT,SOD及MDA水平

給藥4周后進(jìn)行大鼠眼眶取血,3 000 r·min-1離心15 min后取血清于離心管中,20 ℃冰箱保存,備用。按照ELISA試劑盒操作檢測(cè)SOD,CAT和MDA。

2.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,結(jié)果以±s表示。Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)中逃避潛伏期數(shù)據(jù)采用重復(fù)測(cè)量方差分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì),其他數(shù)據(jù)均采用單因素方差分析(One-way ANOVA) 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。經(jīng)方差齊性檢驗(yàn),若方差齊性,組間多重比較采用最小差值法(LSD);若方差不齊,將采用 Dunnett T3 法進(jìn)行多重比較。P<0.05為具有顯著性差異,P<0.01為具有極顯著性差異。

3 結(jié)果

3.1 β-細(xì)辛醚對(duì)AD大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響

在完成側(cè)腦室注射Aβ1-42聯(lián)合2-VO造模1周后,AD模型組的逃避潛伏期較假手術(shù)組顯著延長(zhǎng)(P<0.05);給藥4周后,β-細(xì)辛醚低、中、高劑量組、鹽酸多奈哌齊組和銀杏葉提取物組與模型組相比,逃避潛伏期顯著縮短(P<0.05),見(jiàn)表1。

空間探索實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,造模1周后,AD模型組的穿越平臺(tái)次數(shù)顯著少于假手術(shù)組(P<0.01),而給藥4周后,β-細(xì)辛醚低、中、高劑量組、鹽酸多奈哌齊組和銀杏葉提取物組的穿越平臺(tái)次數(shù)顯著高于AD模型組(P<0.05),見(jiàn)表1。

3.2 β-細(xì)辛醚對(duì)AD大鼠局部腦血流量的影響

進(jìn)行2-VO手術(shù)24 h后,AD模型組大鼠的局部腦血流量較假手術(shù)組顯著降低(P<0.01),給藥4周后,β-細(xì)辛醚中、高劑量組、鹽酸多奈哌齊組和銀杏葉提取物組的大鼠局部腦血流量均顯著提高(P<0.05,P<0.01),見(jiàn)圖1。

3.3 β-細(xì)辛醚對(duì)AD大鼠腦組織病理學(xué)改變的影響

HE染色圖顯示,假手術(shù)組的神經(jīng)元排列規(guī)則、緊密、輪廓清晰結(jié)構(gòu)完整;AD模型組的神經(jīng)元?jiǎng)t排列紊亂、密度減小,有明顯的神經(jīng)元缺失、殘留空泡;經(jīng)β-細(xì)辛醚中、高劑量、鹽酸多奈哌齊和銀杏葉提取物給藥4周后,可見(jiàn)給藥組較AD模型組病理狀態(tài)減輕,神經(jīng)元增多、排列整齊、胞漿清楚,見(jiàn)圖2。

大鼠神經(jīng)元CA1區(qū)神經(jīng)元經(jīng)剛果紅染色后,淀粉樣物質(zhì)呈紅色,細(xì)胞核呈藍(lán)色,假手術(shù)組大鼠未發(fā)現(xiàn)明顯病理變化,而模型組的CA1區(qū)出現(xiàn)紅色淀粉樣物質(zhì)沉淀,排列紊亂,神經(jīng)元細(xì)胞變性。β-細(xì)辛醚 中、高劑量、鹽酸多奈哌齊和銀杏葉提取物給藥4周后,上述病理狀態(tài)均有所改善,見(jiàn)圖3。

3.4 β-細(xì)辛醚對(duì)AD大鼠血清CAT,SOD,MDA的影響

側(cè)腦室注射Aβ1-42聯(lián)合2-VO后的大鼠,其血清 CAT和SOD水平較假手術(shù)組顯著下降(P<0.01),給予不同劑量的β-細(xì)辛醚、鹽酸多奈哌齊和銀杏葉提取物后,血清CAT水平均顯著上升(P<0.05,P<0.01);同時(shí)30 mg·kg-1的β-細(xì)辛醚組、鹽酸多奈哌齊組和銀杏葉提取物組也能顯著提高血清SOD水平(P<0.05,P<0.01),見(jiàn)圖4。

大鼠經(jīng)側(cè)腦室注射Aβ1-42聯(lián)合2-VO后,血清MDA水平較假手術(shù)組顯著上升(P<0.01),給予中、高劑量β-細(xì)辛醚、鹽酸多奈哌齊和銀杏葉提取物后,血清MDA水平較模型組顯著下降(P<0.05),見(jiàn)圖5。

3.5 β-細(xì)辛醚對(duì)AD大鼠皮質(zhì)HIF-1α的影響

假手術(shù)組的大鼠皮質(zhì)僅少數(shù)細(xì)胞表達(dá)HIF-1α,AD模型組的HIF-1α陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)顯著增加(P<0.01),給予不同劑量的β-細(xì)辛醚、鹽酸多奈哌齊和銀杏葉提取物后,HIF-1α陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)較AD模型組 顯著減少(P<0.01),見(jiàn)圖6,7。

4 討論

目前用于研究AD的動(dòng)物模型主要有腦內(nèi)注射Aβ模型、自由基氧化損傷模型、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型等[16],但這些模型作用因素單一僅部分模擬了AD的病理特征[17],并沒(méi)有全面地體現(xiàn)人類AD行為學(xué)特征和病理學(xué)改變。同時(shí),大量研究表明,無(wú)論在動(dòng)物模型還是AD病人中均顯示腦缺血可能是AD的病因和初始觸發(fā)因素[18-21]。于是本研究結(jié)合β淀粉樣蛋白級(jí)聯(lián)假說(shuō)和腦缺血,采用側(cè)腦室注射Aβ1-42聯(lián)合2-VO建立AD模型。課題組前期研究顯示,側(cè)腦室注射Aβ1-42聯(lián)合2-VO手術(shù)4周后能顯著降低大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力,使海馬區(qū)Aβ沉積、Tau蛋白磷酸化水平顯著增加,海馬皮層神經(jīng)元丟失明顯,較全面地體現(xiàn)出AD特征,從而為本文提供了基礎(chǔ)。endprint

β-細(xì)辛醚為石菖蒲的主要有效成分,具有廣泛的藥理作用,尤其在改善學(xué)習(xí)記憶功能及治療AD方面的報(bào)道日漸增多。其能促進(jìn)慢性鉛中毒大鼠的空間記憶障礙恢復(fù)和突觸形成[22],緩解大鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞的氧化應(yīng)激損傷[23],抑制AD模型大鼠海馬神經(jīng)元凋亡[24-25],此外,本課題組在前期研究中也發(fā)現(xiàn)β-細(xì)辛醚能有效緩解大鼠大腦中動(dòng)脈閉塞引起的局部腦缺血[11],對(duì)Aβ1-42誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細(xì)胞活化所致的PC12 細(xì)胞損傷也具有保護(hù)作用[12],提示β-細(xì)辛醚在防治AD方面具有巨大的潛力。

在本研究中,側(cè)腦室注射Aβ1-42聯(lián)合2-VO手術(shù)后表現(xiàn)出顯著的學(xué)習(xí)記憶能力下降、局部腦血流量降低現(xiàn)象。β-細(xì)辛醚給藥4周后,大鼠的逃避潛伏期縮短,穿越平臺(tái)次數(shù)增多;局部腦血流量增多,腦缺血癥狀得到緩解;病理狀態(tài)較AD模型組減輕,神經(jīng)元增多、排列整齊、胞漿清楚,說(shuō)明β-細(xì)辛醚能有效緩解該AD模型的癥狀,改善Aβ沉積和腦低灌注,這與文獻(xiàn)[26]的研究結(jié)果一致。

同時(shí),β-細(xì)辛醚給藥4周后AD大鼠血清的CAT和SOD水平顯著升高,血清MDA水平顯著降低。MDA為脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的代謝終產(chǎn)物之一,為脂質(zhì)過(guò)氧化的標(biāo)記物,其在體內(nèi)的過(guò)量累積將引起細(xì)胞損傷,損害神經(jīng)元的正常功能,引起認(rèn)知障礙[27],而SOD和CAT作為機(jī)體主要的抗氧化酶,能夠去除有害過(guò)氧化物,從而防止神經(jīng)細(xì)胞損傷[28],多項(xiàng)研究顯示,機(jī)體抗氧化能力的提高能夠使體內(nèi)MDA水平下降,從而緩解AD進(jìn)程[29-30],說(shuō)明β-細(xì)辛醚能夠通過(guò)提高抗氧化酶水平,減輕體內(nèi)過(guò)氧化物對(duì)機(jī)體的損傷來(lái)緩解AD。

缺氧誘導(dǎo)因子-1(hypoxia inducible transcription factor-1, HIF-1)為參與調(diào)節(jié)氧穩(wěn)態(tài)失衡的核心調(diào)節(jié)因子,由α和β亞基組成異源二聚體結(jié)構(gòu),其中α亞基對(duì)氧敏感,并受其調(diào)控。在缺氧狀態(tài)下,機(jī)體產(chǎn)生大量活性氧[31-32],而活性氧能夠通過(guò)多種方式促進(jìn)體內(nèi)HIF-1α累積。Lamberti等發(fā)現(xiàn)低氧狀態(tài)下產(chǎn)生的活性氧能夠通過(guò)“ROS-ERK1/2-HIF-1α軸”促進(jìn)HIF-1α的表達(dá)[33],同時(shí)活性氧還能夠抑制介導(dǎo)HIF-1α降解的脯氨酰羥化酶的活性,降低HIF-1α亞基羥基化,從而加強(qiáng)HIF-1α穩(wěn)定性,使其在體內(nèi)含量增加[34-35],大量研究表明,腦缺血后HIF-1α含量增加,其能通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞的凋亡和壞死,參與缺氧誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡[35-37]。值得注意的是,高水平的SOD能夠有效抑制HIF-1α在體內(nèi)的累積[38-39],這與本研究結(jié)果一致,提示β-細(xì)辛醚可能是通過(guò)提高機(jī)體抗氧化能力,降低體內(nèi)的活性氧類物質(zhì),從而降低HIF-1α水平,減輕HIF-1α對(duì)機(jī)體的損害,最終達(dá)到緩解AD的目的。

綜上所述,β-細(xì)辛醚有效緩解了Aβ1-42聯(lián)合2-VO建立的AD大鼠模型的病理癥狀,其作用機(jī)制可能是β-細(xì)辛醚通過(guò)提高機(jī)體抗氧化能力,降低體內(nèi)的活性氧類物質(zhì),從而降低HIF-1α水平,減輕了過(guò)氧化物及HIF-1α對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的損傷,最終達(dá)到緩解AD的目的。

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[責(zé)任編輯 張寧寧]endprint

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