白藜芦醇对帕金森病小鼠行为表现及对多巴胺能神经元NF-κB蛋白表达的影响
2015-04-04徐芳枣庄科技职业学院山东滕州277599
徐芳(枣庄科技职业学院,山东滕州277599)
白藜芦醇对帕金森病小鼠行为表现及对多巴胺能神经元NF-κB蛋白表达的影响
徐芳
(枣庄科技职业学院,山东滕州277599)
摘要:目的探讨白藜芦醇对帕金森病( PD)小鼠行为表现及对多巴胺( DA)能神经元核转录因子-κB( NF-κB)蛋白表达的影响。方法①体内实验: 50只雌性褐鼠随机均分为五组,1组模仿卵巢切除术行假手术; 2组行双侧卵巢切除术; 3组手术同2组,术后1周腹腔注射生理盐水连续4 d,腹腔注射MPTP连续7 d; 4组手术同2组,术后1周腹腔注射白藜芦醇连续4 d,腹腔注射MPTP连续7 d; 5组手术同2组,术后1周腹腔注射雌激素连续4 d,腹腔注射MPTP连续7 d;比较各组爬杆实验得分。②体外实验:当体外培养的MES23.5 DA能细胞密度达到60%时,A组换用无血清培养基; B组换用加有MPP +的无血清培养基; C组较前两组提前30 min换用加有白藜芦醇的无血清培养基进行预处理,30 min后换用同时含有白藜芦醇和MPP +的无血清培养基。培养24 h后,采用Western blotting法检测三组细胞中NF-κB蛋白。结果1、2、3、4、5组爬杆实验得分分别为( 8.39±1.21)、( 5.62±0.90)、( 3.79±1.17)、( 8.01±1.03)、( 8.27±1.39)分; 2、3组得分低于其他三组,P均<0.05。B组细胞质NF-κB蛋白表达量较A组减少约57%( P<0.05),C组细胞质NF-κB蛋白表达量较B组增加约54%( P<0.05)。B组细胞核NF-κB蛋白表达量较A组增加约76% ( P<0.05),C组细胞核NF-κB蛋白表达量较B组减少62% ( P<0.05)。结论白藜芦醇可减轻MPTP致PD小鼠行为学表现,机制可能与其抑制DA能神经元内NF-κB核易位有关。
关键词:帕金森病;白藜芦醇;核转录因子-κB;核易位;小鼠
帕金森病( PD)主要病理改变是中脑黑质多巴胺( DA)能神经元进行性变性缺失,但其确切病因和发病机制尚不清楚[1]。天然提取物白藜芦醇属于植物雌激素,具有抗氧化损伤和抑制炎症反应等作用。研究证实,白黎芦醇能有效保护中枢神经元,如能减轻6-OHDA诱导的PD大鼠黑质DA能神经元凋亡及其氧化应激损伤[2]。2012年7月~2014 年6月,本研究观察白藜芦醇对MPTP致PD小鼠的神经保护作用,并探讨其作用机制。
1 材料与方法
1.1材料10~12周龄、体质量25~30 g的C57/BL雌性褐鼠(对MPTP敏感性高) 50只,自由生活在12 h∶12 h昼夜循环光照环境中,室温( 19± 2)℃。MES23.5 DA能细胞系由美国PD研究所乐卫东教授惠赠。MPTP、MPP +、白藜芦醇均为Sigma公司产品; NF-κB抗体( 1∶200)、细胞增殖核抗原( PCNA)、羊抗兔IgG、羊抗鼠IgG均为美国Santa Cruz公司产品;β-actin抗体( 1∶500)为博奥森公司产品。
1.2体内实验
1.2.1动物分组及处理取50只雌性褐鼠,随机分为五组,每组10只: 1组:水合氯醛麻醉后,模仿卵巢切除术行假手术;术后1周腹腔注射生理盐水,1次/d,连续11 d。2组:麻醉同前,行双侧卵巢切除术;术后1周腹腔注射生理盐水,1次/d,连续11 d。3组:手术同2组;术后1周腹腔注射生理盐水,1次/d,连续4 d;然后腹腔注射MPTP( 20 mg/kg),1次/d,连续7 d。4组:手术同2组;术后1周腹腔注射白藜芦醇( 30 mg/kg),1次/d,连续4 d;然后腹腔注射MPTP( 20 mg/kg),1次/d,连续7 d。5组:手术同2组;术后1周腹腔注射雌激素( 50 mg/kg),1次/d,连续4 d;然后腹腔注射MPTP( 20 mg/kg),1次/d,连续7 d。
1.2.2行为学观察给药后立即观察各组是否出现竖毛、动作减少、尾巴过伸等急性PD症状。同时进行爬杆实验,记录小鼠从小球上下来所需时间、爬完杆子上半部所需时间、爬完杆子下半部所需时间[3]。
1.3体外实验
1.3.1细胞培养MES23.5 DA能细胞接种于预先涂有多聚赖氨酸的培养瓶中,培养基为含有5%胎牛血清及2% Sato's的DMEM/F12培养基,培养
环境为37℃、5% CO2温箱。采用倒置显微镜观察细胞,根据其生长情况进行传代。
1.3.2细胞分组与药物处理取对数生长期细胞,以2×104/mL接种于6孔板中,随机分为三组: A组换用无血清培养基; B组换用加有MPP + ( 10 μmol/L)的无血清培养基; C组较前两组提前30 min换用加有白藜芦醇( 10 μmol/L)的无血清培养基进行预处理,30 min后换用同时含有白藜芦醇( 10 μmol/L)和MPP +( 10 μmol/L)的无血清培养基。
1.3.3细胞中NF-κB蛋白检测三组细胞培养24 h后利用蛋白抽提试剂盒分别提取总蛋白、浆蛋白和核蛋白,分别加适量生理盐水维持每份体积相同。采用Western blotting法检测三组细胞中NF-κB蛋白。
1.4统计学方法采用PPMS1.5统计软件。计量资料采用珋x±s表示;两组间均数比较采用Student's t检验;两组以上均数比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用Turkey's检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1各组行为表现3组注射MPTP后,立即出现竖毛、动作减少、尾巴过伸等急性PD症状,对外界刺激反应明显迟钝; 4、5组出现相同症状,但症状轻、恢复快; 1、2组未见上述行为。1、2、3、4、5组爬杆实验得分分别为( 8.39±1.21)、( 5.62±0.90)、( 3.79±1.17)、( 8.01±1.03)、( 8.27±1.39)分; 2、3组得分低于其他三组,P均<0.05;其余组间比较,P均>0.05。
2.2各组细胞NF-κB蛋白表达B组细胞质NF-κB蛋白表达量较A组减少约57%( P<0.05),C组细胞质NF-κB蛋白表达量较B组增加约54% ( P<0.05)。B组细胞核NF-κB蛋白表达量较A组增加约76%( P<0.05),C组细胞核NF-κB蛋白表达量较B组减少为62%( P<0.05)。
3 讨论
目前,PD的治疗主要以对症治疗为主,无法延缓或阻止中枢DA能神经元变性[4]。雌激素具有中枢神经元保护作用。更年期妇女给予雌激素替代治疗,可以降低PD的发病率,缓解PD患者早期运动障碍、提高其认知能力。但是,雌激素替代治疗增加乳腺癌及子宫内膜癌等的发病率。因此,开发雌激素替代品非常重要。白黎芦醇为植物提取物,其母核结构类似于己烯雌酚,与经典的核内雌激素受体( ER)结合后,发挥雌激素样作用,可改善妇女更年期综合征症状,预防乳腺癌、骨质疏松症、心血管疾病等发生。
本研究结果表明,注射MPTP后PD模型小鼠马上出现竖毛、动作减少等急性PD症状,对外界刺激反应明显迟钝,爬杆实验得分最低;说明MPTP致PD模型制备成功。白藜芦醇预处理和雌激素对照小鼠也出现相同症状,但症状轻、恢复快;爬杆实验得分较PD模型小鼠明显提高;说明白藜芦醇对PD小鼠具有神经保护作用,且其神经保护作用与雌激素效果相当。Panet等[5]发现,NF-κB能够促进氧化应激所造成的DA能神经元退行性变。生理状态下NF-κB存在于细胞质中,与IκB结合形成复合物;该复合物发生磷酸化被激活后,解离出IκB,进入细胞核,与诱导性一氧化氮合酶( iNOS)结合,诱导iNOS转录[6]。激活的NF-κB能够促使DA能神经元内p53、c-Myc基因表达,导致细胞增殖及死亡[7]。研究发现,白藜芦醇能够通过抑制NF-κB的核转移,进而抑制糖尿病患者血管平滑肌异常增殖[8]。抑制星形胶质细胞内NF-κB激活,可对PD患者DA能神经元发挥保护作用[9]。本研究结果表明,白藜芦醇可以抑制MPP +对NF-κB的激活作用,进而抑制MPP +致MES23.5 DA能神经元损伤。
综上所述,白藜芦醇可减轻MPTP致PD小鼠的行为学表现,机制可能与其抑制DA能神经元内NF-κB核易位有关。
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收稿日期:( 2014-10-23)
文章编号:1002-266X( 2015) 28-0032-02
文献标志码:A
中图分类号:R742.5
doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.28.011