蝙蝠葛碱对阿尔茨海默病小鼠脑组织形态学的影响
2014-06-05张朝颖费洪新张英博贾博宇韩玉生朴成玉周忠光
张朝颖,费洪新,张英博,贾博宇,韩玉生,杜 徽,白 云,朴成玉,周忠光
(1.哈尔滨医科大学 附属第四医院,哈尔滨150001;2.黑龙江中医药大学,哈尔滨 150040)
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是目前许多国家常见的老年性疾病,主要的机制是脑组织部位出现淀粉样物质的沉积,淀粉样物质的主要成分是β-淀粉样蛋白(Amyloid beda,Aβ)[1]。Aβ 的沉积会引起机体氧化反应,脑组织形态学的改变,主要引起的是与机体学习记忆密切相关的部位,例如海马部位、颞叶皮质区域的改变[2,3]。蝙蝠葛碱(Dauricine,DAU)具有广泛的生物学作用,如抗氧化作用[4]、脑缺血保护作用[5,6]等。基于此本试验采用APP/PS1双转基因AD小鼠模型,研究DAU对AD小鼠脑组织的保护作用。
1 试验材料
1.1 试验动物
3月龄雄性、APP/PS1双转基因小鼠(B6.Cg-Tg(APPswe,PSEN1dE9)85Dbo/Mmjax)、体重23 ±2g,由哈尔滨医科大学解剖教研室吴树亮教授赠送,并进行基因鉴定。动物常温、常湿饲养,自由摄取食物。另外做对照的小鼠是同月龄、同背景小鼠,由黑龙江中医药大学药物安全评价中心李宝龙副教授购买提供。
1.2 主要药物
吡拉西坦购于湖南迪诺制药有限公司,批号130325;DAU购于 MUST公司,批号 MUST—13010313,纯度为98.66%;其他试剂均为国产分析纯。
2 试验方法
2.1 动物一般状态观察
该品种小鼠一般状态观察包括进食、饮水、体重、毛发、色泽、活动度、光泽度、粪便颜色、垫料潮湿度等指标。
2.2 动物分组
选择AD小鼠18只,分3组,其中模型组6只、治疗组6只、DAU组6只,另设立同月龄、同背景的C57小鼠对照组6只。
2.3 动物给药
每天上午选择对照组小鼠6只给予生理盐水灌胃。模型组6只给予生理盐水灌胃。治疗组6只给予吡拉西坦(0.62 g·kg-1·d-1)灌胃。DAU 组 6 只给予 DAU(20 mg·kg-1·d-1)灌胃,持续2W。
2.4 多聚甲醛固定
小鼠乙醚麻醉、剪开腹腔、胸腔、右心耳,针头插入左心室,缓慢匀速对小鼠灌注生理盐水,肝变白后缓慢匀速灌注4%多聚甲醛50 mL,断头取脑组织固定。
2.5 制备石蜡切片
小鼠灌注固定后流水冲洗、脱水、透明、包埋、-20℃冰箱冷冻组织、切片5μm、做成石蜡切片。
2.6 动物脑组织HE染色
石蜡切片脱蜡、脱水、水洗、苏木精染10 min、冲洗、盐酸乙醇分化数秒、水洗、氨水处理、水洗、伊红染色、水洗、脱水、透明、干燥、树胶封片、显微镜观察脑组织颞叶皮质和海马的结构。
2.7 统计学分析结果
3 结果
3.1 动物一般状态观察
对照组小鼠活动自如,逃避反应灵敏,皮肤光滑,无瘀斑,毛色光亮,饮食饮水正常。模型组小鼠活动能力下降,怕冷,受到刺激躲避反应较差,不活跃,皮肤松弛。治疗组小鼠,皮肤较光滑,活跃,较模型组改善明显。DAU组小鼠状态比较活跃,饮食饮水正常,反应较灵敏。
3.2 动物脑组织HE染色
3.2.1 颞叶皮质区域HE染色
脑组织对照组颞叶皮质神经元形态正常,细胞核清晰可见,细胞质丰富(见图1A)。模型组颞叶皮质神经元较小,细胞核较小,细胞质不丰富(见图1B)。治疗组神经元比较正常,排列较规则(见图1C)。DAU组神经元变性的数目较少,神经元基本正常(见图1D)。
图1 小鼠脑组织颞叶皮质HE染色(高倍镜10×40)Fig.1 M ouse cerebral tem poral lobe cortex HE staining(High magnification 10×40)
3.2.2 海马区域HE染色
脑组织对照组锥体细胞层数较多,神经元锥体形,细胞排列紧密,细胞核和细胞质清晰可见(见图2A)。模型组锥体细胞层数减少,细胞变性明显,可见到细胞核固缩(见图2B)。治疗组和DAU组细胞形态和排列方式均得到明显的改善(见图2C、2D)。
图2 小鼠脑组织海马HE染色(高倍镜10×40)Fig.2 M ouse hippocampal brain tissue HE staining(High magnification 10×40)
4 讨论
生物体衰老的过程是极其复杂的变化过程,其中自由基的反应在其中起到很重要的作用,自由基的大量产生使机体产生氧化的物质,这些物质会引起脑组织的损伤,脑组织损伤后神经元的结构就会发生改变[2]。DAU具有抗氧化的作用,因此本试验主要研究DAU对脑组织因抗氧化引起的的形态学变化,观察脑组织颞叶皮质和海马的神经元形态结构。
针对AD模型很多,包括 D-半乳糖加亚硝酸钠[7]、APP/PS1双转基因[8]等模型对机体的痴呆进行研究。本试验采用APP、PS1两个基因同时转入C57小鼠的痴呆模型进行研究,观察DAU对APP/PS1双转基因的形态学影响。试验中观察了各组小鼠的生长状态,显示该品种小鼠对饲养条件要求很高,需要清洁的饮用水,饲料和垫料专门购买,即使如此,该小鼠生长也非常缓慢。
试验中对小鼠进行了心脏灌注、石蜡切片、常规的HE染色,染色结果显示小鼠脑组织的结构变化。颞叶皮质区域经过HE染色显示脑组织对照组颞叶皮质神经元形态正常,细胞核清晰可见,细胞质丰富。模型组颞叶皮质神经元较小,细胞核较小,细胞质不丰富。治疗组神经元比较正常,排列较规则。DAU组神经元变性的数目较少,神经元基本正常。
试验对海马区域HE染色显示脑海马组织对照组锥体细胞层数较多,神经元锥体形,细胞排列紧密,细胞核和细胞质清晰可见。模型组锥体细胞层数减少,细胞变性明显,可见到细胞核固缩。治疗组和DAU组细胞形态和排列方式均得到明显的改善。综上所述,DAU可以维持AD小鼠脑组织神经元正常的形态结构,减轻AD的临床症状,从而保护AD小鼠的脑组织结构。
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