APP下载

远志对DPN大鼠背根节神经元损伤的预防保护作用*

2019-07-09马洪伟付秀美陈志宏薛景凤

承德医学院学报 2019年4期
关键词:背根远志阳性细胞

李 颖,马洪伟,付秀美,陈志宏,薛景凤△

(1.承德医学院,河北承德 067000; 2.北京市朝阳区高碑店社区卫生服务中心)

糖尿病周围神经病变(diabetic peripheral neuropathy,DPN)发病率可高达30%~90%,是糖尿病(diabetes mellitus,DM)常见的慢性并发症,且缺乏特效的西药,是DM患者致残甚至致死的主要原因。大量研究表明,DPN的发病机制与缺血缺氧、氧化应激、山梨醇通路紊乱等诸多因素相关[1-2]。周围神经是DPN的研究焦点,但对与周围神经相关的胞体的关注相对不足。胞体是神经元结构和功能的中心,研究DPN相关神经元胞体的病理变化对进一步探讨DPN的发病机制具有重要意义。远志为我国常用的中草药,有益智强志之功效,对神经系统具有良好的保护作用[3-4]。本研究旨在通过观察DPN大鼠背根节神经元凋亡的变化,探讨远志对DPN大鼠背根节神经元胞体损伤的预防保护作用。

1 材料与方法

1.1 实验材料 成年Wistar大鼠36只,雄性,体质量(200±20)g,河北医科大学动物中心提供,合格证号:905075。远志水煎液的制备:将中药远志浸泡、煎煮、过滤,浓缩成含生药1g/ml的水煎液;链脲佐菌素(streptozocin,STZ,美国Sigma公司);小鼠抗Bcl-2、Bax单克隆抗体(美国Santa Cruz公司);TUNEL检测试剂盒(德国Roche公司);SP免疫组织化学试剂盒(北京四正柏生物科技有限公司)。

1.2 动物分组与给药 36只大鼠随机分为3组:空白对照组,DPN模型组及远志预防组,每组12只。DPN模型组及远志预防组大鼠以2%的STZ按25mg/kg的剂量腹腔注射3d,以血糖≥16.7mmol/L为标准建立DM模型。DM模型建成后,远志预防组大鼠给予远志(生药2.7g/kg/d)灌胃6周;DPN模型组大鼠常规饲养6周,以尾部感觉神经传导速度(sense nerve conduction velocity,SNCV)<30m/s为DPN成模标准;空白对照组大鼠给予同等容积蒸馏水灌胃6周。用药结束后,各组大鼠断头处死后迅速分离并取出与坐骨神经对应的背根节,一侧背根节入液氮保存,另一侧背根节入Bouins液固定。

1.3 SP免疫组织化学染色法检测背根节Bcl-2、Bax阳性细胞数 取Bouins液固定的背根节,常规石蜡包埋,切片,片厚5μm。一抗按1:80稀释,DAB显色,以PBS替代一抗作为阴性对照。Bcl-2以背根节神经元胞浆显现棕黄色颗粒为阳性反应,Bax以背根节神经元胞浆及核膜显现棕黄色颗粒为阳性反应。每个标本随机选取3张切片在400倍显微镜下摄片,每张切片随机选3个视野,分别计数每个视野Bcl-2、Bax阳性细胞数,取平均值。

1.4 免疫印迹法检测背根节Bcl-2、Bax蛋白的表达 取液氮中保存的背根节标本,提取蛋白后采用BCA法测定蛋白浓度。取蛋白样品与上样缓冲液混匀,置于95℃热水中变性10min,12% SDS-PAGE凝胶电泳,电压80~120V(2h),70V稳压转膜2h,5%脱脂奶粉封闭2h。加入一抗(β-actin 1:1000,Bcl-2 1:200,Bax 1:200)4℃孵育12h;二抗以1:5000稀释,于室温下置于摇床孵育1h,超敏发光液显影后胶片感光成像。应用Gel-Pro Analyzer 4.0图像分析软件分析显影条带,分别将Bcl-2、Bax与β-actin条带的积分光密度(IOD)值的比值作为Bcl-2、Bax蛋白的相对表达水平。

1.5 TUNEL法检测背根节神经元凋亡指数(apoptotic index,AI) 取Bouins液固定的背根节,常规石蜡包埋,切片,片厚5μm。采用TUNEL法检测,DAB显色,用荧光素标记的dUTP作为阴性对照,以背根节神经元胞核呈现棕黄色颗粒视为阳性反应。每个标本取3张切片于400倍显微镜下摄片,每张切片随机观察3个视野,以视野内凋亡细胞数占视野内细胞总数的百分比作为AI,取平均值。

1.6 统计分析 采用SPSS 20.0统计学软件进行统计学分析,计量资料以(±s)表示,组间比较采用单因素方差分析,两两比较采用LSD-t检验,以P<0.05说明差异有统计学意义。

2 结果

2.1 背根节神经元Bcl-2、Bax的表达 与空白对照组大鼠比较,DPN模型组大鼠背根节神经元Bcl-2阳性细胞数明显减少、Bcl-2的表达明显降低(P<0.01);与DPN模型组大鼠比较,远志预防组大鼠背根节神经元Bcl-2阳性细胞数明显增多、Bcl-2的表达明显升高(P<0.01)(附表)。与空白对照组大鼠比较,DPN模型组大鼠背根节神经元Bax阳性细胞数明显增多、Bax的表达明显升高(P<0.01);与DPN模型组大鼠比较,远志预防组大鼠背根节神经元Bax阳性细胞数明显减少、Bax的表达明显降低(P<0.01)。见附表:

附表 各组大鼠背根节神经元Bcl-2、Bax的表达及AI值(±s ,n=12)

附表 各组大鼠背根节神经元Bcl-2、Bax的表达及AI值(±s ,n=12)

与空白对照组比较:*P<0.01;与DPN模型组比较:△P<0.01

组别 Bcl-2 Bax AI值阳性细胞数 Bcl-2表达 阳性细胞数 Bax表达空白对照组 44.33±2.40 1.13±0.05 10.14±2.48 0.66±0.03 7.47±1.49 DPN模型组 13.56±3.54* 0.49±0.02* 30.80±5.65* 1.21±0.03* 45.25±3.67*远志预防组 33.00±2.87△ 0.97±0.02△ 11.67±2.87△ 0.81±0.02△ 11.95±1.44△images/BZ_10_1211_2802_1234_2835.png

2.2 背根节神经元的AI值 DPN模型组大鼠背根节神经元的AI值明显高于空白对照组(P<0.01),远志预防组大鼠背根节神经元的AI值明显低于DPN模型组(P<0.01)。见附表。

3 讨论

WHO的一项研究表明,到2030年DM患者将达到3.53亿,而我国已成为DM患者最多的国家之一。DPN是DM最常见的慢性并发症之一,发病率随病程延长逐年升高,严重影响患者的生活质量,且很大程度上增加了患者和社会的经济负担,因此,对DPN的预防和治疗具有重要意义[5]。

目前,多数关于DPN的研究均将周围神经纤维作为焦点,对胞体的关注相对不足。作为神经元结构和功能的中心,胞体维持着神经元的正常生理功能及神经纤维旺盛的再生能力。以往研究表明,周围神经损伤可逆行性导致胞体受损乃至死亡[6]。细胞凋亡是受基因精准调控的细胞自主程序化死亡,Bcl-2蛋白家族为重要的凋亡调控因子之一。根据对细胞凋亡的影响可将Bcl-2家族分为两类,一类是抗凋亡Bcl-2家组成员,如Bcl-2、Bcl-xL等;一类是促凋亡Bcl-2家族成员,如Bax、Bad等。Bcl-2位于线粒体内膜和细胞质中,具有维持线粒体电位、抗凋亡的作用。Bax可与Bcl-2形成异二聚体,对Bcl-2产生阻抑作用。

本研究发现DPN模型组大鼠背根节神经元胞体抗凋亡蛋白Bcl-2的表达显著降低,促凋亡蛋白Bax的表达明显增多,且AI值明显升高,表明DM时因为坐骨神经相关神经元发生凋亡导致了周围神经损伤。

目前,对于DPN的防治尚缺乏有效措施,中药因能多靶点、多环节治疗疾病,且长期使用副作用小而备受研究者们的关注。远志,又名绕、等,是我国常用的中草药。远志中的主要化学成分包括三萜皂苷类、糖酯类等,具有益智、抗衰老、镇静催眠等生物活性[7]。已有研究表明,远志可通过抗氧化、稳定线粒体膜电位等机制保护神经元。本课题组以往研究表明,远志可延缓DPN大鼠尾部SNCV下降,降低坐骨神经中醛糖还原酶的活性、使坐骨神经微丝蛋白的表达升高,对DPN大鼠坐骨神经损伤具有良好的预防和保护作用[8]。本研究结果进一步表明,远志预防组大鼠背根节神经元抗凋亡蛋白Bcl-2的表达显著增多、促凋亡蛋白Bax的表达显著降低,且远志预防组大鼠背根节的AI值明显降低,提示远志还可通过调控凋亡相关蛋白的表达抑制细胞凋亡,延缓DPN大鼠背根节神经元胞体损伤。

综上所述,DPN大鼠坐骨神经相关神经元胞体Bcl-2表达减少和Bax的过度表达可能是DPN的发病机制之一。远志可通过调控Bcl-2和Bax的表达抑制背根节神经元凋亡,保护DM时大鼠坐骨神经相关神经元胞体,延缓周围神经损伤。

猜你喜欢

背根远志阳性细胞
基于对背根神经节中神经生长因子的调控探究华蟾素治疗骨癌痛的机制
当归四逆汤含药血清对高糖培养SD大鼠背根神经元线粒体分裂及RhoA/ROCK通路的影响
Ghrelin阳性细胞在食蟹猴消化系统中的分布定位
鞘内注射ZD7288对糖尿病大鼠周围神经痛及血糖的作用
毛远志书法篆刻作品欣赏
毛远志
急性高原低压缺氧对成年大鼠海马齿状回细胞增殖和分化的影响※
大口黑鲈鳃黏液细胞的组织化学特征及5-HT免疫反应阳性细胞的分布
厚朴汁炙远志对小鼠胃Cajal间质细胞Ca2+通道的影响
筋脉通对糖尿病大鼠背根神经节氧化应激及细胞凋亡的影响