李晶峰,金 平,邊學(xué)峰,閆 偉,張 輝
(長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥與生物工程研發(fā)中心,長(zhǎng)春 130117)
目前,鹿茸研究已進(jìn)入分子生物學(xué)階段,這對(duì)現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域神經(jīng)修復(fù)、再生醫(yī)學(xué)、器官退化與生長(zhǎng)因子研究產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。鹿茸豐富的氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)是發(fā)揮生物活性的主要物質(zhì)[1-2],鹿茸肽可能是治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的一種新物質(zhì)。
利用神經(jīng)干細(xì)胞技術(shù)治療神經(jīng)損傷疾病已成為一種可行的治療方法[3]。鹿茸肽已被報(bào)道能促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化,特別是神經(jīng)組織的發(fā)育。在鹿茸多肽培養(yǎng)基中培養(yǎng)成年大鼠三叉神經(jīng)細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)神經(jīng)軸突生長(zhǎng)促進(jìn)劑,包括可溶性蛋白如神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)和載脂蛋白A-1,以及細(xì)胞外基質(zhì)蛋白如骨膜和SPARC。體外分析確定骨膜和NGF之間的協(xié)同關(guān)系可能有助于鹿茸對(duì)神經(jīng)突起生長(zhǎng)的促進(jìn)作用,綜合這些因素可能會(huì)促進(jìn)周圍神經(jīng)病變的患者周圍神經(jīng)高速再生[4]。研究[5]發(fā)現(xiàn)從E12-14大鼠腦組織中分離神經(jīng)干細(xì)胞,培養(yǎng)7 d,直到神經(jīng)干細(xì)胞聚集,產(chǎn)生神經(jīng)球。在不同濃度鹿茸肽的條件下培養(yǎng)神經(jīng)球,免疫細(xì)胞化學(xué)檢測(cè)神經(jīng)干細(xì)胞的分化,結(jié)果顯示鹿茸肽能顯著促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的分化,大部分神經(jīng)干細(xì)胞在一定濃度的鹿茸肽作用下誘導(dǎo)分化為神經(jīng)元方向,為神經(jīng)系統(tǒng)的再生提供依據(jù)。有實(shí)驗(yàn)表明[6]在不同濃度鹿茸多肽培養(yǎng)基中培養(yǎng)大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)干細(xì)胞,培養(yǎng)24 h發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的細(xì)胞核分裂,7 d后一些細(xì)胞延伸樹(shù)突突起并形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)元的特點(diǎn)是具有神經(jīng)元的形態(tài)結(jié)構(gòu),能分泌NGF和膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(GDNF),表達(dá)特異性蛋白神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)。鹿茸多肽培養(yǎng)細(xì)胞與對(duì)照組NSE免疫組化水平的差異表明鹿茸多肽能促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元分化。
當(dāng)神經(jīng)干細(xì)胞無(wú)血清培養(yǎng)1 d時(shí),可以停止細(xì)胞的生長(zhǎng),當(dāng)5%以上血清培養(yǎng)時(shí),鹿茸肽可增加神經(jīng)干細(xì)胞的生長(zhǎng),當(dāng)2%~5%血清培養(yǎng)時(shí),NSE可使神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元分化。通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)測(cè)定了培養(yǎng)基中的因子,并且通過(guò)免疫熒光染色檢測(cè)了特殊的神經(jīng)分子,在分化的神經(jīng)元中可以檢測(cè)到神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、神經(jīng)生長(zhǎng)因子等特殊因子[7]。鹿茸多肽的含藥血清可促進(jìn)肌源性干細(xì)胞的顯著增殖和向類雪旺細(xì)胞(雪旺細(xì)胞可以分泌多種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子)分化,鹿茸多肽和肌源性干細(xì)胞的結(jié)合可對(duì)損傷的周圍神經(jīng)進(jìn)行修復(fù)[8]。
2.1 帕金森 帕金森?。≒D)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病,其特征在于黑質(zhì)、紋狀體區(qū)中的多巴胺能神經(jīng)元進(jìn)行性退化,多巴胺含量降低。左旋多巴通常被用作多巴胺治療藥物。 首烏方(含鹿茸)能減緩左旋多巴的消除,增加血中的吸收量,減少藥物濃度的波動(dòng)。首烏方與左旋多巴合用可使細(xì)胞外液多巴胺濃度長(zhǎng)時(shí)間維持在較高水平,減少多巴胺水平的波動(dòng),這種協(xié)同作用與首烏方對(duì)左旋多巴藥代動(dòng)力學(xué)的影響密切相關(guān)[9]??诜谷椎鞍啄軌蛟谝欢ǔ潭壬蠝p輕多巴胺能神經(jīng)元的損傷,實(shí)現(xiàn)對(duì)腦脊液中多巴胺和5-羥色胺代謝水平的改善,并能使腦組織中多巴胺和5-羥色胺的含量增加。鹿茸蛋白能將模型大鼠腦脊液與腦組織中興奮性氨基酸(谷氨酸)的含量降低。鹿茸蛋白的應(yīng)用可以不同程度的使腦脊液或腦組織紋狀體內(nèi)多巴胺、二羥苯乙酸、高香草酸、5-羥色胺等神經(jīng)遞質(zhì)的含量及其代謝水平得到恢復(fù),進(jìn)而達(dá)到治療PD的目的[10]。
2.2 輕度認(rèn)知功能障礙 鹿茸多肽可以改善輕度認(rèn)知障礙大鼠行為學(xué)指標(biāo),如鹿茸多肽組大鼠跳臺(tái)回避反應(yīng)與模型組(輕度認(rèn)知障礙)比較,錯(cuò)誤次數(shù)明顯減少;水迷宮實(shí)驗(yàn)表明,鹿茸多肽組大鼠逃避潛伏期不同程度的縮短,單位時(shí)間內(nèi)穿過(guò)平臺(tái)所在位置次數(shù)、有效區(qū)停留時(shí)間明顯增加,表明鹿茸多肽對(duì)大鼠學(xué)習(xí)記憶能力有一定的改善作用[11]。
2.3 腦缺血 鹿茸多肽在腦缺血/再灌注(I/R)誘導(dǎo)的大腦缺血模型中可顯著降低腦梗塞面積,抑制腦水腫,減少神經(jīng)功能缺損,可降低丙二醛(MDA)含量,恢復(fù)血清和腦組織超氧化物歧化酶(SOD)活性。蛋白質(zhì)印跡實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, PAP上調(diào)Nrf-2和HO-1的表達(dá),阻斷了IKKα和IKKβ激酶的磷酸化,抑制IκBα、NF-κBp65的表達(dá)。推測(cè)PAP通過(guò)調(diào)節(jié)Nrf-2、HO-1 /NF-κB通路有效減輕I/R誘導(dǎo)的腦缺血引起的神經(jīng)功能損傷[12]。
2.4 阿爾茲海默癥 阿爾茨海默癥(老年癡呆癥)患者腦部的Tau蛋白異常,表現(xiàn)為過(guò)度磷酸化,每分子Tau蛋白含5~9個(gè)磷酸基,導(dǎo)致正常生物功能喪失。磷酸化Tau蛋白的表達(dá)呈棕黃色顆粒,鹿茸多肽組與模型組(岡田酸損傷)比較,細(xì)胞中棕黃色顆粒明顯減少,且各濃度鹿茸多肽組細(xì)胞中Tau蛋白、Tau mRNA表達(dá)水平明顯降低,鹿茸多肽組細(xì)胞中Bcl-2、 Bcl-2mRNA表達(dá)水平明顯升高[13],鹿茸多肽可明顯抑制β淀粉樣蛋白誘導(dǎo)的脊髓神經(jīng)元細(xì)胞凋亡現(xiàn)象,使caspase-3、caspase-3mRNA的表達(dá)量下降[14]。推測(cè)鹿茸多肽是通過(guò)抑制Tau過(guò)度磷酸化與上調(diào)Bcl-2、下調(diào)caspase-3的表達(dá)對(duì)神經(jīng)細(xì)胞損傷起到保護(hù)作用。孟令文[15]對(duì)鹿茸瑪咖藥的乙酰膽堿酯酶活性部位進(jìn)行篩選,乙酸乙酯層具有抑制乙酰膽堿酯酶活性,有抗老年癡呆的潛在作用,并推測(cè)出兩個(gè)鹿茸寡肽結(jié)構(gòu)。李志成[16]對(duì)鹿茸韭菜子藥的乙酰膽堿酯酶抑制活性進(jìn)行配伍研究,各樣品組均具有活性,其中鹿茸總寡肽為鹿茸有效組分。
目前,在臨床上有多種中藥用于治療神經(jīng)相關(guān)疾病。通過(guò)對(duì)多種中藥及其活性成分的體內(nèi)外篩選,證實(shí)了中藥在多方面對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞均有不同程度的作用[17],鹿茸肽可以促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育,誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞分化為神經(jīng)元,并能抑制神經(jīng)元凋亡,對(duì)神經(jīng)細(xì)胞損傷的修復(fù)也有很好的效果,鹿茸蛋白可以不同程度的使神經(jīng)遞質(zhì)的含量及其代謝
水平得到恢復(fù),具有促進(jìn)神經(jīng)損傷修復(fù)新藥的潛能。
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