电针百会、风府穴对学习记忆障碍大鼠Bcl-2/Bax基因表达的影响
2013-12-17张迪邓俏孙阳
张迪,邓俏,孙阳
(1.黑龙江中医药大学附属第一医院,黑龙江 哈尔滨 150040;2.哈尔滨医科大学附属第一医院,黑龙江 哈尔滨 150001)
痴呆是一种以多种高级皮层神经元紊乱所致的智能衰退为主要特征,以记忆、理解、计算、学习等能力以及判断力的障碍为主要临床表现的神经系统变性疾病。病理表现主要为脑萎缩,而脑萎缩又是由神经细胞凋亡及坏死所引起的,因此在凋亡前期对细胞凋亡启动环节的遏制能明显的挽救即将萎缩的脑神经元,逆转凋亡的命运。近年来研究发现,Bcl-2 家族蛋白在神经细胞凋亡过程中发挥重要的调控作用[1-2],根据其功能可分为两类:一类是以Bcl-2、Bcl-xL为主要代表的抗凋亡蛋白;另一类是促凋亡蛋白,主要包括Bax、Bak 等[3]。早在 1993 年 Korsmeyer[4]就发现这两种功能的Bcl-2 成员的比例决定着细胞是否走向凋亡,尤其是Bcl-2 和Bax两者的比值。Bcl-2 作为抗凋亡基因可抑制许多因素所诱导的细胞凋亡,而Bax是促凋亡基因,可促进细胞凋亡的进程[5]。若脑内Bcl-2 基因释放增加,Bax基因释放减少,可减少脑内凋亡细胞的数量,进而增强机体的学习记忆能力,而当比例相反时则加速细胞的凋亡。本研究采用D-半乳糖腹腔注射合并脑内双侧Meynert鹅膏草氨酸注射的方法制做复合型学习障碍模型,运用电针百会、风府穴的方法进行治疗,观察该方法对学习记忆障碍大鼠脑内Bcl-2 家族基因释放的影响,探讨其改善学习记忆障碍的机制。
1 材料与方法
1.1 实验动物与分组 选取健康Wistar雄性大鼠,体质量(470±50)g,18~22月龄48只,随即分成4组,分别为假手术组、模型组、西药组、电针组,每组12只。
1.2 模型制作与治疗方法 模型组、西药组、电针组均先腹腔注射以生理盐水配置的0.96%D-半乳糖6周,然后行脑内双侧 Meynert鹅膏草氨酸(Ibotenic acid,IBO)注射。假手术组腹腔注射及脑内注射药物均以同剂量生理盐水替代。西药组灌胃给予都可喜片3.6mg/kg/d,连续4周。电针组取百会、风府,用30号0.5 寸不锈钢毫针针刺,施以连续波,频率150Hz治疗,留针15min,连续治疗4周。
1.3 主要仪器试剂 KWD-808Ⅱ全能脉冲电疗仪(江苏长城医疗器械有限公司);Bcl-2 原位杂交检测试剂盒及Bax原位杂交检测试剂盒。
2 结果
见表1、表2。
表1 各组大鼠Bcl-2 mRNA检测结果
表2 各组大鼠Bax mRNA检测结果
实验结果显示,模型组大鼠脑内Bcl-2基因较假手术组阳性百分率略微增强,而Bax基因阳性表达则显著增强;西药组药物及针刺组治疗后大鼠脑内Bcl-2基因较假手术组阳性百分率明显增强,而Bax基因阳性表达则无显著变化;西药组与针刺组比较,无显著性差异。
3 讨论
细胞凋亡(apoptosis)最早是1972年由Kerr教授等三位科学家首先提出的一种不同于细胞坏死的细胞死亡程序[6]。当细胞受到凋亡诱导因素刺激后,便遵循自身的规律,通过启动内部转导机制激活凋亡基因,继而在基因调控下一步步自动走向死亡,其中Bcl-2家族是最主要的凋亡调控基因之一[7-8]。Bcl-2是从恶性生长的人滤泡B细胞中分离到的一种原癌基因,但Bcl-2本身并不能引起细胞恶变,而是作为细胞凋亡的一个潜在抑制剂调节细胞凋亡。细胞凋亡在机体内存在三种途径[9],但决定细胞是否凋亡的最直接环节为Bax和Bcl-2形成同源还是异源二聚体:1)如果Bcl-2和Bax的表达量几乎相同,所形成的Bcl-2/Bax异源二聚体占优势,则细胞的存活期正常;2)如果Bcl-2较Bax表达相应增多,所形成的Bcl-2/Bcl-2同二聚体占优势将延长细胞的存活期;3)如果Bax较Bcl-2表达增多,使得Bax/Bax同二聚体占优势,则发生细胞凋亡[10]。Bcl-2家族蛋白基因中的抗凋亡蛋白基因成员和促凋亡蛋白基因成员之间的协同作用决定着机体内细胞是否进入凋亡程序。大量的研究表明,机体内部存在三种细胞凋亡途径:线粒体途径、死亡受体途径以及内质网途径。其中Bcl-2 蛋白基因不仅可通过干扰死亡受体途径进入细胞凋亡的线粒体依赖途径;而且存在于内质网上的Bcl-2蛋白基因还可通过降低钙离子的释放来抑制细胞色素C的释放,进而抑制细胞的凋亡。这三条通路是相互作用的,细胞的命运就是它们互相作用的结果[9]。
细胞凋亡时刻存在于各种机体生命进程中,其中痴呆进展过程中存在大量的细胞凋亡程序。老年痴呆归属于中医学中“呆证”、“善忘”、“狂证”、“郁证”等证范畴,肾虚髓亏为其病根,痰浊内生为其标,痴呆病位在脑,督脉是奇经八脉之一,是人体诸阳之总汇,督脉入属于脑,又为阳脉之海,主一身之阳,阳气旺盛可促进痰祛瘀化。而督脉百会穴位居巅顶部,其深处即为脑之所在。杨上善注说“胃流津液渗入骨空,变而为髓,头中最多,故为海也。是肾所生,其气上输脑盖百会穴,下输风府也”。本实验选取百会、风府作为针刺穴位,并施以电针,当这种脉冲电流作用于机体时,会使得体内离子浓度和分布发生显著变化,从而影响机体组织功能。低频脉冲电流通过毫针刺激腧穴,具有调整机体功能,促进气血循环等作用。电针刺激百会、风府或许可抑制钙离子的释放进而影响凋亡途径中的内质网通路及线粒体通路,进而阻止细胞凋亡程序的发生。本实验以神经细胞凋亡相关基因Bax、Bcl-2 做为检测指标,观察电针对记忆障碍型大鼠神经细胞的保护作用。在对细胞凋亡调控基因Bcl-2/Bax的观察中发现,针刺组模型大鼠皮层及海马区内Bcl-2 蛋白基因阳性表达增强,而Bax蛋白基因则无显著变化,提示针刺百会、风府穴可以通过促进脑内Bcl-2 蛋白基因的高表达抑制皮层及海马神经细胞的凋亡,从而对神经元起到保护作用,延长神经元的寿命,对学习记忆功能发挥有益的作用。
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[8] Song XD,Zhang JJ,Wang MR,et al.Astaxanthin induces mito-chondria-mediated apoptosis in rat hepatocellular carcinoma CBRH-7919 cells[J].Biob Pharm Bull,2011,34:839-844.
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