楊芬,譚一虎,肖鳴△
(1.長(zhǎng)江航運(yùn)總醫(yī)院老年病科,武漢 430010;2.湖北省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院神經(jīng)外科,武漢 430024)
帕金森疾?。≒arkinson’s disease,PD)是一種在中老年階段常見的慢性神經(jīng)性系統(tǒng)疾病,臨床癥狀主要包括運(yùn)動(dòng)癥狀和非運(yùn)動(dòng)癥狀,運(yùn)動(dòng)癥狀包含肌強(qiáng)直、運(yùn)動(dòng)緩慢等,非運(yùn)動(dòng)癥狀包括便秘、睡眠障礙、抑郁等,嚴(yán)重影響患者的心理和日常生活[1-2]。PD發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,與氧化應(yīng)激、遺傳、線粒體斷裂、炎癥反應(yīng)等過程均有關(guān)系,但尚無統(tǒng)一定論[3]。美多芭、左旋多巴、安坦等作為PD疾病常用藥物,雖然療效確切,但副反應(yīng)明顯,無法從根本上治療PD[4],因此尋找高效的治療PD藥物是國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究焦點(diǎn)。女貞子提取物(extract of Ligustrum lucidum,LLE)具有抗炎、抗腫瘤、降血糖血脂、護(hù)肝等藥理價(jià)值,在許多疾病治療中發(fā)揮較好的藥理作用[5],但是LLE對(duì)PD疾病的治療鮮有報(bào)道。腺苷酸激活蛋白激酶(adenosine-activated protein kinase,AMPK)/細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulatory protein kinase,ERK)信號(hào)通路在細(xì)胞抵抗氧化應(yīng)激損傷、炎癥反應(yīng)中起到重要作用,已然成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)之一。6-羥基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)是一種常用的導(dǎo)致多巴胺(dopamine,DA)能神經(jīng)元變性的神經(jīng)毒劑,包括內(nèi)源性和外源性兩種,一旦DA能神經(jīng)元攝入外源性6-OHDA,導(dǎo)致大量自由基釋放,最終造成神經(jīng)元受損而死亡。本實(shí)驗(yàn)通過6-OHDA構(gòu)建PD大鼠模型,給予大鼠LLE干預(yù),旨在研究LLE對(duì)PD大鼠神經(jīng)炎癥以及AMPK/ERK信號(hào)通路的影響,以期為治療PD提供新的方法。
1.1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康SD大鼠100只(清潔級(jí)、7~8周齡、雄性、體重200~230 g),由北京賽特明強(qiáng)醫(yī)藥科技有限公司提供,許可證號(hào):SYXK(京)2021-0044。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境:溫度22~25℃,濕度55%~75%,自由進(jìn)食、進(jìn)水。本研究所有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)經(jīng)動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)且遵循國(guó)家《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理?xiàng)l例》。
1.1.2試劑與儀器LLE購(gòu)自陜西中鑫生物技術(shù)有限公司;LLE提取方法:將100 g女貞子粉末加入規(guī)格為1 000 mL圓底燒瓶中,經(jīng)純水浸泡30 min后,加入回流裝置中提取,過濾收集煎液;將濾渣再次回流提取,收集;藥煎液經(jīng)真空減壓等操作,濃縮至1 g/mL,得到LLE濃縮液;將濃縮液離心,將上清液經(jīng)過冷凍、干燥得到固體粉末,即為L(zhǎng)LE;抗壞血酸購(gòu)自于默克公司;丙二醛(malondialdehyde,MDA)、還原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)、腫瘤壞死因子-α(tumour necrosis factor-α,TNF-α)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)(貨 號(hào):ml063357、ml076328、ml002859、ml077384)酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)試劑盒購(gòu)自上海酶聯(lián)生物科技有限公司;一氧化氮(nitric oxide,NO)(貨號(hào):kt27865)由武漢默沙克生物科技有限公司提供;AMPK、ERK、p-AMPK、酪氨酸羥化酶(tyrosine hydroxylase,TH)鼠 抗(貨 號(hào):ab32047、ab32537、ab133448、ab137869)購(gòu)自Abcam公司;p-ERK(sc-7383)購(gòu)自上海易匯生物科技有限公司;6-OHDA購(gòu)自北京百奧萊博科技有限公司;D-SW50光學(xué)顯微鏡購(gòu)自于深圳市博視達(dá)光學(xué)儀器有限公司;酶標(biāo)儀購(gòu)自上海美谷分子儀器有限公司;HT-600C通用電泳儀由北京鴻濤基業(yè)科技發(fā)展有限公司提供。
1.2.1 PD大鼠模型的制備、分組、給藥 參照呂慧君等[6]方法建立PD大鼠模型:隨機(jī)選取85只大鼠,經(jīng)腹腔注射戊巴比妥鈉(30 mg/kg)麻醉后,固定于立體儀上,切開顱頂皮膚,定位紋狀體,于前囟前1.0 mm、中線右3.0 mm作為注藥點(diǎn)1,前囟后0.2 mm、中線右2.7 mm、硬膜下5.0 mm作為注藥點(diǎn)2,用微量注射器于上述兩個(gè)注藥點(diǎn)分別注入4μL含0.2%抗壞血酸的6-OHDA,術(shù)后縫合傷口,同時(shí)預(yù)防傷口感染。術(shù)后喂養(yǎng)1周,給予注射0.5 mg/kg阿撲嗎啡,觀察大鼠旋轉(zhuǎn)行為。當(dāng)大鼠在30 min內(nèi),向左旋轉(zhuǎn)圈數(shù)多于210圈時(shí),說明PD大鼠建模成功[7]。建模過程中,大鼠死亡10只。將剩余75只大鼠隨機(jī)分為模型組、LLE劑量組(低、中、高)、陽(yáng)性對(duì)照組,每組15只;另取15只正常大鼠作為對(duì)照組;LLE低、中、高劑量組分別給予0.2 g/kg、0.4 g/kg、0.8 g/kg LLE灌胃[8],陽(yáng)性對(duì)照組給予1.67 mg/kg美多芭灌胃[9],對(duì)照組、模型組大鼠灌胃等體積的生理鹽水,各組大鼠每天灌胃1次,連續(xù)15 d。
1.2.2行為學(xué)檢測(cè)及樣本收集 分別于干預(yù)前、后統(tǒng)計(jì)各組大鼠30 min內(nèi)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。行為學(xué)測(cè)定結(jié)束后,用戊巴比妥鈉麻醉并斷頭處死大鼠,低溫快速分離出含黑質(zhì)部位的腦組織,一部分置于4%多聚甲醛固定,用于免疫組化法檢測(cè)TH陽(yáng)性細(xì)胞數(shù);另一部分置于-80℃冰箱保存,用于ELISA、western blotting檢測(cè)。
1.2.3 ELISA檢測(cè)腦組織中氧化應(yīng)激、炎癥因子水平 取適量腦組織,加入PBS制備勻漿,4℃離心15 min(4 000 r/min),取上清液,嚴(yán)格按照ELISA試劑盒操作說明書檢測(cè)腦組織中TNF-α、MDA、GSH、SOD、NO含量。
1.2.4免疫組化法檢測(cè)TH陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)取4%多聚甲醛固定后的腦組織,在不同梯度的乙醇溶液中分別脫水5 min,制備石蠟切片,切片常規(guī)脫蠟,加入按照1∶500稀釋后的TH一抗,4℃孵育過夜,經(jīng)TBST洗滌,加入按照1∶5 000生物素化二抗室溫孵育1 h,PBS清洗,顯色劑顯色,中性樹脂封片。每組選5張切片,每張切片選取4個(gè)不同視野,分別統(tǒng)計(jì)TH陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)。
1.2.5 Western blotting法檢測(cè)大鼠腦組織中AMPK、ERK蛋白表達(dá) 取適量腦組織,加入裂解液,研磨并離心10 min(4℃、12 000 r/min)提取總蛋白,BAC蛋白定量試劑盒定量分析、SDS-聚丙烯酰胺(PAGE)凝膠電泳、轉(zhuǎn)膜、封閉,加入以1∶1 000稀釋的AMPK、ERK一抗,4℃恒溫箱孵育過夜,PBST緩沖液洗滌;加入1∶1 500稀釋的二抗室溫孵育1 h,ECL顯色、凝膠成像儀拍照,分析灰度值,以β-actin為內(nèi)參,定量AMPK、ERK蛋白表示水平。
采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,多組間比較采用單因素方差分析,進(jìn)一步兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn);以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
與對(duì)照組相比,模型大鼠旋轉(zhuǎn)圈數(shù)增加(P<0.05);與模型組相比,隨著LLE劑量增加,大鼠旋轉(zhuǎn)圈數(shù)減少(P<0.05),其中LLE高劑量組與陽(yáng)性對(duì)照組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。
表1 LLE對(duì)PD大鼠旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的影響圈,,n=15
表1 LLE對(duì)PD大鼠旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的影響圈,,n=15
與對(duì)照組相比,aP<0.05;與模型組相比,bP<0.05;與LLE 低劑量組相比,cP<0.05;與LLE 中劑量組相比,dP<0.05,與本組干預(yù)前相比,eP<0.05。
與對(duì)照組相比,模型組大鼠MDA含量明顯升高(P<0.05),GSH、SOD含量均降低(P<0.05);與模型組相比,隨著LLE劑量增加,MDA含量降低,GSH、SOD含量升高(P<0.05);LLE高劑量組變化最為明顯,但各項(xiàng)指標(biāo)與陽(yáng)性對(duì)照組比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05),見表2。
表2 LLE對(duì)PD大鼠腦組織中氧化應(yīng)激水平的影響 ,n=15
表2 LLE對(duì)PD大鼠腦組織中氧化應(yīng)激水平的影響 ,n=15
與對(duì)照組相比,aP<0.05;與模型組相比,bP<0.05;與LLE 低劑量組相比,cP<0.05;與LLE 中劑量組相比,dP<0.05。
與對(duì)照組相比,模型組大鼠TNF-α、NO含量增加(P<0.05);與模型組相比,LLE低、中、高劑量組TNF-α、NO含量隨著劑量增加,逐漸降低(P<0.05);LLE高劑量組變化最為明顯,與陽(yáng)性對(duì)照組相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表3。
表3 LLE對(duì)PD大鼠腦組織中炎癥因子水平的影響 ,n=15
表3 LLE對(duì)PD大鼠腦組織中炎癥因子水平的影響 ,n=15
與對(duì)照組相比,aP<0.05;與模型組相比,bP<0.05;與LLE 低劑量組相比,cP<0.05;與LLE 中劑量組相比,dP<0.05。
對(duì)照組大鼠TH陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)較多,細(xì)胞有序排列,細(xì)胞質(zhì)顏色較深,突起明顯;與對(duì)照組相比,模型組大鼠細(xì)胞排布紊亂,細(xì)胞質(zhì)顏色較深,突起短小,TH陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)明顯減少(P<0.05);與模型組相比,隨著LLE劑量增加,細(xì)胞排布逐漸整齊有序,細(xì)胞質(zhì)顏色加深,突起逐漸變粗、變長(zhǎng),TH陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)逐漸增加(P<0.05),LLE高劑量組各指標(biāo)與陽(yáng)性對(duì)照組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見圖1、表4。
表4 LLE對(duì)PD大鼠TH陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)的影響 ,n=15
表4 LLE對(duì)PD大鼠TH陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)的影響 ,n=15
與對(duì)照組相比,aP<0.05;與模型組相比,bP<0.05;與LLE 低劑量組相比,cP<0.05;與LLE 中劑量組相比,dP<0.05。
圖1 ENZZ對(duì)PD大鼠TH陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)的影響(×100)
與對(duì)照組相比,模型組大鼠腦組織中p-AMPK/AMPK、p-ERK/ERK比值均降低(P<0.05);與模型組相比,LLE低、中、高劑量組p-AMPK/AMPK、p-ERK/ERK比值均增加(P<0.05),LLE高劑量組p-AMPK/AMPK、p-ERK/ERK比值最高,與陽(yáng)性對(duì)照組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表5、圖2。
圖2 各組大鼠腦組織p-AMPK、AMPK、p-ERK、ERK表達(dá)
表5 LLE 對(duì)大鼠腦組織中p-AMPK、AMPK、p-ERK、ERK表達(dá)的影響 ,n=15
表5 LLE 對(duì)大鼠腦組織中p-AMPK、AMPK、p-ERK、ERK表達(dá)的影響 ,n=15
與對(duì)照組相比,aP<0.05;與模型組相比,bP<0.05;與LLE 低劑量組相比,cP<0.05;與LLE 中劑量組相比,dP<0.05。
PD屬于第二大神經(jīng)性退行性疾病,僅次于阿爾茲海默病,其發(fā)病率高達(dá)0.3%[10]。DA神經(jīng)元的大量缺失和退化是造成PD的主要原因,與遺傳、炎癥反應(yīng)、衰老、氧化應(yīng)激等過程密切相關(guān)[11]。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)腹腔注射6-OHDA建立PD大鼠模型,在行為學(xué)檢測(cè)結(jié)果中,觀察到干預(yù)前模型組、藥物組以及陽(yáng)性對(duì)照組中大鼠在30 min內(nèi)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)均多于210圈,表明PD大鼠模型構(gòu)建成功。
藥物治療PD,雖然有一定的療效,但長(zhǎng)期治療引發(fā)的并發(fā)癥以及經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)都會(huì)引起患者的信心缺失[12]。而中醫(yī)藥治療PD歷史悠久,多層次、多靶點(diǎn)以及多途徑的優(yōu)勢(shì)使得中醫(yī)藥在PD治療中具有廣闊的應(yīng)用前景[13]。女貞子屬于木犀科植物,分布廣泛,其提取物含有多種中藥成分如熊果酸、黃酮類化合物、女貞子苷,具有廣泛的藥理作用,在治療肝病[14]、糖尿病[15]、骨質(zhì)疏松[16]等疾病中療效顯著,但是在治療PD方面很少報(bào)道。TNF-α 作為一種重要的細(xì)胞因子,在PD發(fā)病過程中起破壞作用。另外,在神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)會(huì)生成NO小分子化合物,這種物質(zhì)具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng),但含量一旦超標(biāo),便會(huì)造成細(xì)胞損傷[17]。本實(shí)驗(yàn)選用不同劑量的LLE進(jìn)行干預(yù),結(jié)果發(fā)現(xiàn),與模型組相比,LLE組隨著劑量增加,大鼠旋轉(zhuǎn)圈數(shù)及腦組織TNF-α、NO含量均減少,表明LLE可以抑制炎癥反應(yīng),改善PD大鼠不良癥狀。
研究表明,氧化應(yīng)激是致使神經(jīng)退行性疾病發(fā)生的潛在機(jī)制[18]。TH在形成DA過程中起關(guān)鍵作用,產(chǎn)生使TH失活的大量自由基,誘發(fā)PD。SOD、GSH作為抗氧化劑,可以清除超氧自由基,阻止羥自由基產(chǎn)生,避免氧化應(yīng)激引起細(xì)胞。MDA是一種脂質(zhì)過氧化物,間接反映細(xì)胞受損程度[19]。AMPK作為調(diào)節(jié)因子,刺激合成線粒體,增強(qiáng)氧化代謝,維持代謝平衡,參與各種應(yīng)激反應(yīng)。ERK作為蛋白激酶家族中的一員,一旦被激活,便向細(xì)胞核傳遞信息,進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、分化、凋亡等[20]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)不同劑量的LLE干預(yù)后,大鼠旋轉(zhuǎn)圈數(shù)及腦組織MDA含量均隨著LLE劑量增加而降低,TH陽(yáng)性細(xì)胞數(shù),GSH、SOD水平及p-AMPK/AMPK、p-ERK/ERK比值則呈現(xiàn)增加趨勢(shì);LLE高劑量組各項(xiàng)指標(biāo)與陽(yáng)性對(duì)照組無明顯差異。表明LLE可以抑制PD大鼠氧化應(yīng)激損傷,促進(jìn)TH表達(dá),可能與激活A(yù)MPK/ERK信號(hào)通路有關(guān)。
綜上所述,LLE可能通過激活A(yù)MPK/ERK信號(hào)通路,可改善PD大鼠氧化應(yīng)激水平,減輕炎性反應(yīng),為中醫(yī)藥治療PD疾病提供了新的藥物參考,但作用機(jī)制較為復(fù)雜,有待進(jìn)一步研究。