文章信息
- 刘一川, 马涛, 王乐, 余青, 孟繁兴, 张允岭
- LIU Yi-chuan, MA Tao, WANG Le, YU Qing, MENG Fan-xing, ZHANG Yun-ling
- 天芪益智颗粒对阿尔茨海默病大鼠学习记忆能力和突触功能的影响
- Effects of Tianqi Yizhi granules on learning and memory ability and synaptic function in Alzheimer's disease rats
- 天津中医药, 2017, 34(7): 475-477
- Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2017, 34(7): 475-477
- http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2017.07.13
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文章历史
- 收稿日期: 2017-02-15
2. 北京中医药大学东方医院实验中心, 北京 100078;
3. 北京中医药大学东方医院科研处, 北京 100078;
4. 北京市丰台区铁营医院皮肤科, 北京 100078;
5. 北京中医药大学东方医院脑病一科, 北京 100078;
6. 北京中医药大学东方医院, 北京 100078
阿尔茨海默病(AD)常以遗忘为首发症状,随病情进展出现精神、行为异常等症状。中国AD患者约有600万人[1],给社会带来沉重经济负担。突触功能异常是AD重要的发病机制[2],与认知损害的关系最密切[3]。天芪益智颗粒由王永炎验方化裁,以升阳益气,活血通络法治疗痴呆。前期实验证实,该药通过改善氧化应激提高AD模型鼠的学习记忆能力[4],本研究拟评价该药对AD模型鼠学习记忆能力及突触功能的影响。
1 实验材料 1.1 动物SPF级4月龄雄性SD大鼠90只,体质量190~220 g,购于中国食品药品鉴定研究院,许可证号SCXK(京)2014-0013。
1.2 主要药品及试剂Aβ1-42(杭州中肽生化有限公司,批号CL-05-00776),Anti-Synaptophysin抗体、Anti-MAP2抗体、Anti-beta Actin抗体(Abcam),羊抗兔IgG-HRP(中杉金桥生物技术有限公司),石杉碱甲(河南太龙药业股份有限公司,批号160601),天芪益智颗粒由北京中医药大学中药学院提供(批号20140913)。
1.3 主要仪器DBA-2避暗箱(中国医学科学院药物研究所),ZS-B/S数字脑立体定位仪(北京众实迪创科技发展有限公司),5417R高速离心机(Eppendorf),ELX800酶标仪(BIO-TECK),BioPhotometer plus分光光度计(Eppendorf)。
2 实验方法 2.1 动物模型制备大鼠随机分组后,75只大鼠腹腔注射水合氯醛麻醉后固定于脑立体定位仪上,手术区消毒后沿正中线切开头皮,暴露颅骨,在前囟向右旁开1.4 mm、向后1.4 mm处用颅骨钻钻开颅骨,在开孔处用微量注射器向下进针4 mm后,以1 μL/min速度1 μL注射Aβ1-42,留针3 min后缓慢出针。缝合切口。15只假手术组大鼠,操作方法同上,侧脑室注射1 μL生理盐水。
2.2 分组及给药大鼠按照随机数字表法随机分成6组,即模型组,假手术组,天芪益智颗粒高、中、低剂量组和西药组。天芪益智颗粒高、中、低剂量组,给药量为1.07、0.53、0.26 g/kg;西药组灌胃石杉碱甲溶液,给药量为0.02 mg/kg;模型组、假手术组:灌胃生理盐水,连续给药30 d。
2.3 避暗实验将大鼠头背向洞口放入明室,自由活动3 min后接通电源5 min。训练结束24 h后,再次将大鼠置于测试箱的明室,打开电源,记录大鼠第1次离开安全区的时间(潜伏期)和错误次数。
2.4 Western blot检测Synaptophysin、MAP-2麻醉大鼠,冰上取脑,称质量后加入RIPA裂解液、蛋白酶抑制剂,冰上匀浆后取上清液。BCA法测定蛋白浓度,蛋白上样后SDS-PAGE电泳、转膜,5%脱脂奶粉封闭液中封闭1.5 h后加入Anti-Synaptophysin抗体、Anti-MAP-2抗体、兔抗鼠β-actin多克隆抗体,4 ℃过夜,洗膜后加入羊抗兔IgG-HRP(1:1 000),孵育80 min,洗膜后进行ECL显色。
2.5 统计学方法采用SPSS 21.0软件分析实验数据,用均数±标准差(x±s)表示。多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较若方差齐采用LDS法,若方差不齐采用Dunnett’s T3法,P < 0.05为差异有统计学意义。
3 结果 3.1 天芪益智颗粒对AD大鼠行为学影响与假手术组相比,模型组大鼠避暗实验潜伏期缩短,错误次数增多(P < 0.01)。天芪益智颗粒各剂量组大鼠潜伏期长于模型组(P < 0.01),错误次数少于模型组(P < 0.01),见表 1。
3.2 天芪益智颗粒对AD大鼠Synaptophysin、MAP-2表达的影响模型组与假手术组相比,突触素、MAP-2表达水平减低(P < 0.01);各治疗组实触素、MAP-2表达多于模型组(P < 0.01),见图 1、表 2。
4 讨论AD发病机制复杂,突触异常是AD早期的病理改变之一,Selkoe等人认为突触障碍是AD的使动因素[5]。AD患者的突触数量[6]、突触结构发生改变或相关蛋白出现异常时,记忆形成出现障碍,并且这种变化出现在淀粉样斑块形成之前[7]。
突触素是突触囊泡上含量最丰富的膜蛋白[8],参与神经递质的释放和突触囊泡再循环,是反应突触数量、密度和功能的良好指标。与AD患者认知功能障碍有明显相关性。MAP-2是神经元内含量最丰富的微管相关蛋白,是研究神经重塑的标志物。MAP-2除了维持神经元结构,还参与了神经元的生长、分化和可塑性调节,突触的发育与重塑均±赖MAP-2的表达[9]。病理学证实,AD大鼠海马MAP-2表达明显减少[10]。本次实验发现,天芪益智颗粒组大鼠突触素与MAP-2的表达高于模型组,提示了天芪益智颗粒改善AD模型鼠行为学异常,可能与其恢复突触囊泡循环,重塑突触形态与结构,恢复突触功能有关。
AD俗称“老年痴呆”,其病机复杂,痰、瘀、虚、毒共同致病。气虚血瘀是发病重要的一环。年老正衰,元气不足,瘀血瘀滞脑窍,神机不灵,发为痴呆。天芪益智颗粒由红芪、红景天组成。两者配伍,共奏益气活血通络之功。红芪有具有抗氧化应激作用[11],红景天有改善脑能量代谢,抑制细胞凋亡,改善氧化应激等作用,针对AD有独到的疗效[12-14],本次研究发现,天芪益智颗粒能够改善AD大鼠的学习和记忆能力,恢复大鼠的突触功能。AD病机复杂,目前尚无特效药物,针对Aβ的新药研发纷纷陷入困境,而中药往往具有多成分、多靶点等特点,具有独特的优势,为AD提供新的治疗思路。
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2. Experiment Center, Dongfang Hospital Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100078, China;
3. Division of Scientific Research Management, Dongfang Hospital Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100078, China;
4. Department of Dermatology, Tieying Hospital of Fengtai District Beijing, Beijing 100078, China;
5. Department of Neurology, Dongfang Hospital Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100078, China;
6. Dongfang Hospital Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100078, China