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熟地黄对帕金森病异动症模型大鼠纹状体内NMDA-R1、NMDA-R2和GABA-RB1表达的动态变化研究*

2018-11-20何建成

浙江中医杂志 2018年11期
关键词:左旋多巴纹状体熟地黄

滕 龙 洪 芳 何建成#

1 浙江医院 浙江 杭州310013 2 上海中医药大学 上海 201203

帕金森病(PD)是一种神经变性疾病,由于黑质-多巴胺(DA)能神经元变性、坏死,导致黑质-多巴胺能神经元受损,引起直接通路-间接通路失调是其主要发病机制。本实验基于前期研究,通过检测大鼠脑内γ-氨基丁酸(GABA)受体和N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体相关基因表达的变化,探索熟地黄治疗PD及左旋多巴诱导异动症(LID)的“增效减毒”机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物及条件:SPF级SD大鼠,雄性,120只,体重180~200g,由上海中医药大学实验动物中心提供[SCXK(沪)2012-0002]。动物饲养在上海中医药大学实验动物中心,恒温23±2℃,相对湿度60%~65%,动物摄食、饮水及活动自由。无菌手术在上海中医药大学实验动物中心进行[SYXK(沪)2014-0008],并按实验动物使用的3R原则给予人道关怀。

1.2 实验主要试剂、药物及仪器:Trizol Reagent(Invitrogen公司);Reverse Transcription System(Promega公司);焦碳酸二乙酯(DEPC)(Sigma公司);GoT-aq® qPCR Master Mix(Promega公司);氯仿(上海试一化学试剂有限公司);引物合成(上海生工);荧光定量PCR仪:ABI 7500型;RNA/DNA calculator(Pharmacia公司);高速冷冻离心机(BECKMAN公司);6-hydroxydopamine(6-OHDA)、阿扑吗啡(APO)、抗坏血酸、左旋多巴干粉、苄丝肼,均为美国Sigma公司产品;大鼠脑立体定位仪:TOW-3A型。熟地黄浓度为5.18g/ml,由上海雷允上药材有限公司代加工。大鼠中药的每日用量按孙瑞元[1]方法计算。

1.3 LID大鼠模型制备:采用Ungerstedt等[2]创立的方法。术前按常规进行行为测试,确认无异常旋转行为后,用3%戊巴比妥钠50mg/kg腹腔注射麻醉。然后将大鼠固定于脑立体定位仪上,头部去毛,苯扎溴铵常规消毒。无菌条件下,沿正中线切开大鼠颅顶皮肤,剥离骨膜,暴露前囟。以前囟为准,据包新民等[3]著大鼠脑立体定位图谱,确定右侧黑质二坐标:①前囟后5.2mm,正中线右侧1.0mm,硬膜下9.0mm。②前囟后5.2mm,正中线右侧2.5mm,硬膜下8.5mm。用颅骨钻于手术要求部位小心钻开颅骨,用5μl微量进样器将6-OHDA(溶于含0.2%维生素C的生理盐水中,即称量药品抗坏血酸0.001g,溶于生理盐水0.5ml中)注入右侧黑质部(以1.0mm/min速度缓慢进针),每孔3μl,注射速度1μl/min,注射完后留针5min,然后以1.0mm/min速度缓慢退针。手术完成后,用医用明胶海绵填塞颅骨孔,缝合切口皮肤,肌肉注射庆大霉素7d,待动物清醒后放回饲养笼中饲养。假手术组也按上述方法操作,但只注射0.2%维生素C的生理盐水,正常对照组只捆绑动物,不作任何处理。10d后,以腹腔注射APO 0.5mg/kg诱发大鼠向一侧旋转,记录开始旋转至30min内的旋转圈数,以旋转圈数平均>7次/min者为合格PD模型[4]。将成功PD模型大鼠予腹腔注射左旋多巴+苄丝肼(50mg/kg左旋多巴和12.5mg/kg苄丝肼),每日2次,连续2周。正常对照组、假手术组予腹腔注射等量的含0.05%乙醇和0.1%抗坏血酸的注射用水,每日2次,连续2周。2周后,诱发动物具有典型不自主动作(AIM)表现(AIM评分>20),且APO诱导大鼠对侧旋转圈数增加者,为成功LID模型大鼠[4]。

1.4 分组及给药:采用区层随机法,将成功的LID模型大鼠分为4组,LID 4周、6周模型组及熟地黄4周、6周组,每组各8只。另取正常对照4周、6周组、假手术4周、6周组,每组各8只。LID模型组大鼠在腹腔注射左旋多巴+苄丝肼(50mg/kg左旋多巴和12.5mg/ml苄丝肼)基础上予生理盐水灌胃;熟地黄组大鼠在腹腔注射左旋多巴+苄丝肼基础上予中药熟地黄汤灌胃;正常对照组、假手术组予腹腔注射等量含0.05%乙醇和0.1%抗坏血酸的注射用水基础上给予生理盐水灌胃。每次灌胃量为2ml,每日1次,分别连续用药4周、6周。

1.5 统计学方法:所有资料均用均数±标准差(±s)表示,采用SPSS16.0软件进行齐性检验并做t检验和方差分析。P<0.05认为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 LID模型大鼠纹状体内GABA-RB1基因表达的动态变化及熟地黄干预作用:见表1。

表1 LID模型大鼠纹状体内GABA-RB1基因表达的动态变化及熟地黄干预作用(±s)

表1 LID模型大鼠纹状体内GABA-RB1基因表达的动态变化及熟地黄干预作用(±s)

注:与正常对照组比较,*P<0.001;与假手术组比较,#P<0.001;与LID模型组比较,&P<0.001。

正常对照组假手术组LID模型组熟地黄组8 8 8 8 1.065±0.086 0.851±0.150 0.204±0.009*#0.414±0.023*#&0.845±0.138 0.684±0.127 0.131±0.015*#0.422±0.025*#&

2.2 LID模型大鼠纹状体内NMDA-R1和NMDA-R2基因表达的动态变化及熟地黄干预作用:见表2。

表2 LID模型大鼠纹状体内NMDA-R1和NMDA-R2基因表达的动态变化及熟地黄干预作用(±s)

表2 LID模型大鼠纹状体内NMDA-R1和NMDA-R2基因表达的动态变化及熟地黄干预作用(±s)

注:与正常对照组比较,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001;与假手术组比较,#P<0.05,##P<0.01,###P<0.001;与LID模型组比较,&P<0.001;与4周组比较,△P<0.01,△△P<0.001。

正常对照组假手术组LID模型组熟地黄组8 8 8 8 0.030±0.006 0.030±0.003 0.112±0.009***###0.058±0.004***###&0.031±0.003 0.030±0.002 0.167±0.012***###△△0.061±0.004***###&0.915±0.105 0.827±0.092 2.146±0.302***###1.111±0.132*#&0.928±0.168 0.992±0.103 2.430±0.183***###△1.252±0.258**##&

3 讨论

根据临床症状,PD属中医学“颤证”范畴,前期我们通过梳理与挖掘文献,总结出PD是以肝肾阴亏,脏腑功能失调为本,风、痰、瘀、毒互结蕴塞脑窍为标的本虚标实之证[5]。由此确立治疗大法以滋补肝肾为主。我们将滋补肝肾、养血益精的熟地黄作为治疗用药。如《景岳全书》曰:“阴虚而神散者,非熟地之守,不足以聚之;阴虚而躁动者,非熟地之静,不足以镇之;阴虚而刚妄者,非熟地之甘,不足以缓之。”

广泛存在于脑内的氨基酸类神经递质,按其对突触后神经元的不同作用,可分为兴奋性氨基酸(EAA)和抑制性氨基酸(IAA)。NMDA受体是存在于中枢神经系统内的一类重要的EAA受体,到目前为止已克隆出5个亚基:NMDA-R1、NMDA-R2(A-D)。实验发现,大鼠脑内的NMDAR1和NMDA-R2基因表达,LID模型组与正常对照组、假手术组相比有显著上调趋势,LID 6周组与LID 4周组相比也有上调趋势,说明大量EAA受体(主要是NMDA受体)过度激活后,可能会引起神经元凋亡。左旋多巴的长期应用可能与兴奋性毒性的过度堆积有关。熟地黄干预后,NMDA-R1、NMDA-R2基因表达较LID模型组相比较呈降低趋势,说明熟地黄可以显著改善兴奋性氨基酸蓄积产生的兴奋性毒性,缓解帕金森病异动症的症状。γ-氨

基丁酸(GABA)是主要的抑制性氨基酸(IAA)。有研究表明,纹状体内的GABA对调节基底神经节-丘脑-皮层环路的兴奋-抑制平衡发挥重要的作用。实验发现,LID模型与正常对照组、假手术组相比,大鼠脑内GABA-RB1基因表达有显著下调趋势;LID 6周组与LID 4周组相比,大鼠脑内GABA-RB1基因表达也有下调趋势。熟地黄干预后,GABA-RB1基因表达较LID模型组相比,呈升高趋势,说明熟地黄可能通过升高抑制性氨基酸相关基因的表达而缓解LID的症状。

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