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五味子醇甲对APP/PS1双转基因痴呆模型小鼠脑组织突触素、α-突触核蛋白表达的影响

2013-12-07周妍妍刘艳丽董春雪闫景东

中国药理学通报 2013年8期
关键词:奈哌五味子神经细胞

周妍妍,刘艳丽,董春雪,闫景东

(黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040)

老年性痴呆,又称阿尔采末病(Alzheimer's disease,AD),是发生在老年期及老年前期的一种原发性退行性脑病[1],在发达国家,AD已成为继心脏病、癌症以及中风之后导致人类死亡的第4位原因。该病目前没有理想的治疗药物,给社会和家庭带来巨大的压力。中医传统理论认为五味子具有安神定志、益智强识之功效,经常应用到防治痴呆的中医经典方剂中(如地黄饮子、开心散、还少丹等)。五味子醇甲是五味子的重要有效成分,具有安定、镇静、抗惊活性,对大脑皮层的兴奋抑制过程具有调节作用[2-3],但对其防治 AD 的作用及机制研究较少。本研究选取APP/PS1双转基因痴呆模型小鼠为研究对象,观察五味子醇甲对小鼠脑组织神经元变性、脱失及突触功能等的影响,为其防治AD提供依据。

1 材料

1.1 药品、试剂与仪器 SYP、α-syn免疫组化试剂盒:北京博奥森生物技术有限公司。五味子醇甲:成都曼斯特生物科技有限公司。盐酸多奈哌齐片:卫材(中国)药业有限公司,国药准字:H20070181。病理图像分析系统:cimas Med 6.0,麦克奥迪图像技术有限公司。

1.2 实验动物 ♂SPF级APP/PS1双转基因痴呆模型小鼠24只(编号:J004462,品系名称:B6C3-Tg[APPswe,PSEN1dE9)85Dbo/J],南京大学模式动物研究所提供。同背景、同月龄的阴性小鼠8只。

2 方法

2.1 分组及给药方法 APP/PS1双转基因痴呆模型小鼠随机平均分为3组:转基因小鼠组、盐酸多奈哌齐组、五味子醇甲组,每组8只;阴性小鼠8只为野生型小鼠组。盐酸多奈哌齐组给予盐酸多奈哌齐片(0.66 mg·kg-1·d-1)灌胃,五味子醇甲组给予五味子醇甲(10 mg·kg-1·d-1)灌胃,转基因小鼠组给予等量生理盐水灌胃,共4周。

2.2 取材方法 灌胃结束后进行行为学测试,测试后断头处死,脑组织置于4%多聚甲醛中固定,梯度酒精脱水,二甲苯透明,石蜡包埋,常规切片。

2.3 HE染色 石蜡切片脱蜡至水,常规苏木精-伊红(HE)染色,树胶封片,显微镜下观察。

2.4 尼氏染色 石蜡切片脱蜡至水,1%甲苯胺蓝染色,酒精脱水,二甲苯透明,树胶封片,显微镜下观察。

2.5 免疫组织化学 切片脱蜡至水;修复抗原;PBS冲洗;滴加一抗工作液(1∶300),4℃过夜;PBS冲洗2 min×3次;滴加二抗工作液,室温20 min;PBS冲洗2 min×3次;DAB显色;苏木精复染;梯度酒精脱水,二甲苯透明、树脂封片,显微镜下观察。应用病理图像分析系统对切片进行分析,200倍下每张切片随机选取5个视野取平均值,将阳性目标总面积与统计场总面积的比值(面密度)作为统计数据。

3 结果

3.1 HE染色结果 野生型小鼠组可见神经细胞分布均匀,形态正常,层次清楚,核仁清晰;转基因小鼠组可见神经细胞排列紊乱、疏松,细胞数量明显减少,神经细胞萎缩,多见核深染、固缩现象;盐酸多奈哌齐组病理表现较转基因小鼠组有明显改善,仅见少量神经细胞萎缩。五味子醇甲组可见胶质细胞增多,部分神经元萎缩,但较转基因小鼠组明显改善(Fig 1)。

Fig 1 Observation of mice brain tissues by HE staining

3.2 尼氏染色 野生型小鼠组神经细胞质中可见大量着深蓝色呈斑块状尼氏小体;转基因小鼠组细胞内尼氏小体大量脱失,胞质内仅散在少量尼氏小体。盐酸多奈哌齐组、五味子醇甲组尼氏小体脱失较转基因小鼠组明显减少(Fig 2)。

Fig 2 Observation of mice brain tissues by nissl staining

3.3 免疫组化

3.3.1 各组小鼠脑组织中SYP的表达 转基因小鼠组脑组织SYP表达较野生型小鼠组明显减少(P<0.01),盐酸多奈哌齐组、五味子醇甲组较转基因小鼠组明显增加(P<0.01),差异有显著性(P<0.05或P<0.01),盐酸多奈哌齐组、五味子醇甲组之间差异无显著性(Fig 3,Tab 1)。

Fig 3 Expression of SYP in mice brain tissues examined by immunohistochemical method

3.3.2 各组小鼠脑组织中 α-syn的表达 转基因小鼠组脑组织α-syn表达较野生型小鼠组明显增加(P<0.01),盐酸多奈哌齐组和五味子醇甲组较转基因小鼠组明显减少(P<0.01),盐酸多奈哌齐组、五味子醇甲组之间差异无显著性(Fig 4,Tab 1)。

Fig 4 Expression of α-syn in mice brain tissues examined by immunohistochemical method

4 讨论

APP/PS1双转基因痴呆模型小鼠脑组织出现神经细胞数量减少,神经元萎缩,胶质细胞增多、尼氏小体脱失等病理变化,五味子醇甲可明显改善其脑组织的病理改变,显示了其神经保护作用。SYP位于突触囊泡上,与突触结构和功能关系密切,其表达的水平可有效地反映突触的状态[4]。AD患者脑内的神经淀粉样变性可导致突触变性,SYP的含量降低,突触后反应减弱,最终导致突触传递障碍,从而引起记忆和认知功能下降,导致AD发生。在AD发病早期,突触数量减少比神经元丧失更显著,还伴有突触病理性变化[5]。所以,SYP是AD治疗的标志之一。本研究结果显示,转基因小鼠组脑组织中SYP明显降低,五味子醇甲可提高SYP的表达。αsyn是中枢神经系统突触前膜的小分子可溶性蛋白质,是AD患者脑内老年斑除Aβ以外的另一重要成分,但其在AD发病中的机制尚不完全清楚。目前认为可能是α-syn的增多和病理性聚集减弱了突触前囊泡的释放,干扰了神经元的轴浆转运,导致突触功能障碍。另外,有研究发现α-syn的病理性积聚可导致细胞的凋亡或死亡[6-7]。还有研究发现,APP转基因拟痴呆小鼠模型脑内 α-syn明显增加[8],与本研究的结果相符合。本研究中APP/PS1双转基因痴呆模型小鼠脑组织中α-syn明显增高,五味子醇甲治疗后α-syn较模型组明显降低,表明降低α-syn可能是五味子醇甲防治AD的重要途径。

Tab 1 Effect of schisandrin on expression of SYP and α-syn in mice brain tissue(±s,n=8)

Tab 1 Effect of schisandrin on expression of SYP and α-syn in mice brain tissue(±s,n=8)

*P<0.05,**P<0.01 vs transgenic mice group

Group SYP α-syn Wild Type group Transgenic mice group Donepezil hydrochloride group Schisandrin group 0.230 ±0.030**0.163 ±0.021 0.211 ±0.030**0.198 ±0.024*0.063 ±0.076**0.110 ±0.011 0.080 ±0.007**0.084 ±0.013**

综上可见,五味子醇甲可通过减轻APP/PS1双转基因痴呆模型小鼠神经元变性、脱失,改善突触功能等途径起到防治AD的作用。

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