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类叶升麻苷对阿尔采末病小鼠皮层caspase-3基因表达的影响



全 文 :网络出版时间:2014 -11 -11 14:51 网络出版地址:http:/ /www. cnki. net /kcms /doi /10. 3969/ j. issn. 1001 -1978. 2014. 12. 029. html
类叶升麻苷对阿尔采末病小鼠皮层 caspase - 3 基因表达的影响
彭晓明,高 莉,霍仕霞,闫 明
(新疆维吾尔自治区维吾尔医药研究所,新疆维吾尔医方剂学实验室,新疆 乌鲁木齐 830049)
doi:10. 3969 / j. issn. 1001 - 1978. 2014. 12. 029
文献标志码:A 文章编号:1001 - 1978(2014)12 - 1763 - 06
中国图书分类号:R-332;R284. 1;R322. 81;R394. 2;R745. 7
摘要:目的 探讨类叶升麻苷(acteoside,AS)对阿尔采末病
(Alzheimer’s disease,AD)小鼠皮层组织中 Caspase-3 基因表
达的影响。方法 将昆明(kunming,KM)小鼠随机分为正常
组,模型组,vitamin E(VitE)组,类叶升麻苷低、中、高剂量
组。除正常组外,其余各组小鼠均腹腔注射 60 mg·kg -1·
d -1的 D-半乳糖和灌胃 5 mg·kg -1·d -1的三氯化铝,连续
造模 60 d以制备 AD 模型。然后给以 30、60、120 mg·kg -1
·d -1的 AS治疗 30 d,期间造模继续。给药完成后,利用跳
台法测定小鼠的学习和记忆能力,化学比色法测定小鼠血清
及脑组织中的 AChE 活性;HE 染色观察各组小鼠皮层组织
结构变化;免疫组化分析小鼠皮层组织中 caspase-3 基因表
达的变化。结果 与模型组相比,AS 给药组小鼠的学习记
忆能力有所改善,其下台潜伏期和错误次数均明显延长和减
少(P < 0. 05 或 P < 0. 01),血清和脑组织中 AChE 活性明显
降低(P < 0. 05 或 P < 0. 01),皮层组织中神经细胞的形态和
数量明显改善(P < 0. 01) ,且皮层组织中 caspase-3 基因表达
明显下调(P < 0. 05 或 P < 0. 01)。结论 AS对 D-半乳糖联
合三氯化铝诱导的小鼠脑损伤具有明显保护作用,其保护机
制可能是通过抑制小鼠皮层组织 caspase-3 基因表达,进而
维持皮层组织神经细胞的正常形态及数量。
关键词:类叶升麻苷;阿尔采末病;D-半乳糖;三氯化铝;小
鼠;皮层;Caspase-3;表达
收稿日期:2014 - 09 - 03,修回日期:2014 - 10 - 10
基金项目:新疆维吾尔自治区科研机构创新发展基金项目(No
2012015)
作者简介:彭晓明(1983 -) ,男,硕士,助理研究员,研究方向:细胞
与分子药理学,E-mail:pxm1983@ 163. com;
闫 明(1959 -),男,硕士,研究员,研究方向:药物分析
与新药研发,通讯作者,Tel:0991-6642410,E-mail:yan-
ming21cn@ sohu. com
阿尔采末病(Alzheimer’s disease,AD)是一种
老年性中枢神经系统退行性疾病,临床表现为记忆
力减退和认知功能障碍。目前该病在我国 65 岁以
上人群中发病率在 3% ~ 5%[1],并呈逐年上升趋
势,因此研究开发有效的 AD 防治药物成为当今医
学领域的热点。类叶升麻苷(acteoside,AS)是传统
补益中药———肉苁蓉中的一种苯乙醇苷类活性成
分,含量在 0. 3%以上。前期研究工作表明[2 - 4],AS
对 D-半乳糖或东莨菪碱诱导的小鼠学习记忆以及
对 H2O2 诱导的 PC12 细胞氧化损伤均具有明显改
善作用,因此 AS可能在 AD治疗中具有潜在应用价
值。已有研究表明[5],通过 D-半乳糖联合三氯化铝
诱导小鼠 90 d 后,可出现学习记忆能力减退、老年
斑及神经细胞凋亡等 AD病样特征。caspase-3 是神
经细胞凋亡调控的关键基因,其与 AD 发病具有重
要联系[6]。本实验利用 D-半乳糖和三氯化铝联合
诱导小鼠建立 AD模型,研究 AS 对 AD小鼠皮层组
织中 caspase-3 基因表达的影响,为初步阐明 AS 治
疗 AD的作用机制及其新药研制提供实验依据。
1 材料与方法
1. 1 药物与试剂 类叶升麻苷(AS,纯度 > 98%) ,
由本实验室自制[7];D-半乳糖(批号 1401534546030
21)购自 Sigma公司;AlCl3·6H2O(批号 20110704)
为天津光复精细化工研究所产品;vitamin E(VitE,
批号 YY11518)购自上海源叶生物科技有限公司;
AChE试剂盒(批号 20130717)、BCA 试剂盒(批号
20130712)为南京建成生物工程研究所产品;4%多
聚甲醛(批号 09B27C68)、SABC 免疫组化试剂盒
(批号 SA132100)购自武汉博士德生物工程有限公
司;Caspase 3 一抗(批号 GR123686-1)、β-actin 一抗
(批号 GR123987-1)、山羊抗兔 IgG 二抗(批号
GR119224-5)为 Abcam公司产品。
1. 2 主要仪器 IVC独立送风隔离笼具(苏州冯氏
实验动物设备有限公司,IVC-Ⅱ),跳台仪(济南益
延科技发展有 限 公 司,YLS-3TB) ,分析 天 平
[BS224S,赛多利斯科学仪器(北京)有限公司],全
波长酶标仪(美国 ThermoFisher 公司,Multiskan Go
1510),高速低温离心机(美国 Beckman 公司,AL-
LEGRA64R),光学显微镜 (德国 LEICA 公司,
DM2500) ,生物组织摊烤片机(天津天利航空机电
有限公司,KZPJ-1A) ,生物组织包埋机(浙江科迪仪
器设备有限公司,KD-BMⅡ) ,组织脱水机(浙江科
迪仪器设备有限公司,KEDEE KD-TS3D) ,石蜡切片
机(德国 LEICA公司,RM2135)。
·3671·中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2014 Dec;30(12) :1763 ~ 8
1. 3 动物模型制备及分组给药 KM 小鼠(♀,18
± 2 g) ,购自新疆维吾尔自治区实验动物中心。于
IVC盒中适应性饲养 7 d,经强迫游泳和疲劳转棒测
试,剔除体能和智力较差的小鼠。选取 120 只小鼠,
称取体重,随机分成 6 组,即:正常组,模型组,阳性
药(VitE)组,AS低、中、高剂量组,每组 20 只。分组
完成后,正常组小鼠分别腹腔注射和灌胃 10 ml·
kg -1·d -1的生理盐水,其余各组小鼠腹腔注射 60
mg·kg -1·d -1的 D-半乳糖和灌胃 5 mg·kg -1·
d -1的 AlCl3,连续造模 60 d。从 d 61 开始,上午小
鼠继续造模,下午对小鼠进行灌胃给药,连续给药
30 d(造模和给药共 90 d) :① 正常组:10 ml·kg -1
·d -1的生理盐水;② 模型组:10 ml·kg -1·d -1的
生理盐水;③ VitE组:150 mg·kg -1·d -1的维生素
E;④ AS低剂量组:30 mg·kg -1·d -1的 AS;⑤ AS
中剂量组:60 mg·kg -1·d -1的 AS;⑥ AS 高剂量
组:120 mg·kg -1·d -1的 AS。
1. 4 跳台法测定小鼠学习与记忆能力 小鼠造模
d 89,AS给药 2 h后开始训练,将小鼠放入跳台箱内
适应环境 3 min,然后立即通以 36V,2mA的交流电。
此时,小鼠为了逃避遭受电击而跃上安全平台,开始
计时并观察 5 min 内受电击的次数(即错误次数),
作为学习成绩。同时记录计时开始至小鼠走下平台
遭受电击的时间,作为下台潜伏期,潜伏期超过 300
s,则以 300 s 计算。24 h 后测其记忆能力:将训练
过的小鼠稳当地放于跳台上,通电并开始计时,记录
开始至小鼠走下平台的时间(下台潜伏期),以及 5
min内小鼠走下平台遭受电击的次数(即错误次
数) ,作为记忆成绩,进行统计学检验。
1. 5 小鼠血清与脑组织中 AChE 活性的测定 小
鼠完成给药和跳台测试后,每组取 10 只摘眼球取
血,分离血清。然后在冰上剥离脑组织并称重,加入
9 倍的生理盐水,匀浆并以 3 500 r·min -1离心 10
min,吸上清液备用。利用南京建成生物工程研究所
的 AChE试剂盒和 BCA 试剂盒测定小鼠血清与脑
组织中 AChE活性,具体测定方法为:分别设置并标
记测定管、对照管、标准管(3 个)和空白管(3 个)。
在测定管中加入 50 μl 的待测血清或脑组织匀浆,
标准管中加入 50 μl的 1 mmol·L -1标准应用液,空
白管加入 50 μl 双蒸水,对照管不加。然后在所有
管中加入 500 μl 的底物缓冲液和 500 μl 的显色应
用液,混匀,37 ℃反应 6 min。反应完成后,依次在
所有管中加入 30 μl的抑制剂、100 μl 的透明剂、50
μl的稳定剂,同时样品对照管中加入 50 μl 的待测
血清或脑组织匀浆。混匀,室温放置 15 min,于全波
长酶标仪测定 412 nm 处吸光度值。并通过公式计
算小鼠血清与脑匀浆中的 AChE 活性。血清中
AChE 活力 =(测定 OD值 -对照 OD值)/(标准 OD
值 -空白 OD 值)×标准品浓度 ×样品测试前稀释
倍数;脑匀浆中 AChE 活力 = (测定 OD 值 - 对照
OD值)/(标准 OD 值 -空白 OD 值)×标准品浓度
÷待测样本蛋白浓度。
1. 6 HE染色观察小鼠皮层组织结构的变化 每
组另取 10 只小鼠,脱颈椎处死,于冰上剥离脑组织,
以预冷的生理盐水洗涤 1 遍,之后将脑组织固定于
4%的多聚甲醛过夜。脑组织经常规脱水、透明、浸
蜡、包埋、切片(每张切片厚度约为 5 μm)后,进行
HE染色。具体方法为:①二甲苯Ⅰ5 min→二甲苯
Ⅱ 10 min→无水乙醇、95%乙醇Ⅰ、95%乙醇Ⅱ、
80%乙醇各 5 s→水洗(直接入自来水洗一遍)。②
苏木精染色 5 ~ 10 min。③自来水洗,洗去多余的染
液(可多洗几遍)。④盐酸乙醇分化(先备好足够的
自来水,将切片在盐酸乙醇缸内快速沾一下,立即入
自来水中返蓝,换一遍自来水继续返蓝 1 min)。⑤
伊红染液 3 ~ 5 min。⑥自来水洗,洗去多余的染液
(可多洗几遍)。⑦脱水(梯度酒精 80%、95% I、
95%乙醇Ⅱ、无水乙醇各 5 s)。⑧透明(二甲苯Ⅰ、
二甲苯Ⅱ各 5 s),取出封片(中性树胶)。⑨镜检,
在显微镜下观察切片并拍照。应用 Image-pro plus
6. 0 分析软件分别选取相同倍数下的 3 个视野,进
行神经细胞计数。
1. 7 免疫组化观察小鼠皮层组织中 caspase-3 的表
达变化 将石蜡切片按方法“1. 6”进行脱蜡和水
化,然后进行免疫组化染色,具体方法如下:①去除
内源性过氧化物酶:3% H2O2 室温 10 min,蒸馏水
洗,PBS液洗。②预处理(抗原修复) :0. 01 mol·
L -1枸橼酸抗原修复液,微波修复,解冻温度(92 ~
98)℃ 10 min,室温冷却,蒸馏水洗 1 遍,PBS液洗 1
遍。③加 caspase-3 一抗,37 ℃温箱孵育 60 min或 4
℃冰箱过夜,PBS 液洗 3 遍。④滴加通用型 IgG 抗
体-HRP多聚体(二抗),37 ℃温箱孵育 25 min,PBS
液洗 3 遍。⑤新鲜配制的 DAB显色液显色(显微镜
下控制显色时间 3 ~ 10 min),自来水终止显色。⑥
苏木精复染 5 ~ 10 min,蒸馏水洗,盐酸乙醇分化
(快速沾一下),温水返蓝 1 min、脱水(梯度乙醇
80%、95% Ⅰ Ⅱ、无水乙醇各 5 s)、透明(二甲苯
Ⅰ、Ⅱ各 5 s)。⑦封片(中性树胶) ,显微镜观察并
拍照。应用 Image-pro plus 6. 0 分析软件,分别选取
相同倍数下的 6 个视野,进行阳性细胞计数。同时
依照细胞阳性着色程度(抗原含量)进行吸光度评
·4671· 中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2014 Dec;30(12)
分,评分标准为:弱阳性(1 分) ,中等阳性(2 分) ,强
阳性(3 分)。
1. 8 统计学处理 数据均以 珋x ± s 表示,利用 SPSS
17. 0 统计软件处理,用 one-way ANOVA进行组间比
较分析。
2 结果
2. 1 AS对 AD小鼠学习与记忆的影响 小鼠跳台
实验常被用于评价痴呆小鼠被动回避学习记忆能
力。与正常组比较,KM 小鼠经 D-半乳糖联合三氯
化铝诱导 90 d 后,其下台潜伏期明显缩短(P <
0. 05),错误次数明显增加(P < 0. 01)。而经 AS 给
药 30 d后,与模型组相比,AS 各剂量组均可明显减
少小鼠下台的错误次数(P < 0. 01) ,对其下台潜伏
期具有一定延长作用,但差异无显著性(P > 0. 05)。
结果表明 AS对 D-半乳糖联合三氯化铝诱导的小鼠
被动回避学习能力具有一定改善作用。从 24 h 后
的小鼠记忆能力测试结果发现,模型组小鼠回避记
忆能力明显低于正常组小鼠,其下台潜伏期明显缩
短(P < 0. 05)、错误次数明显增加(P < 0. 05)。与
模型组相比较,除 VitE组以外,其余 AS给药组均能
明显延长下台潜伏期(P < 0. 05 或 P < 0. 01)和减少
错误次数(P < 0. 05 或 P < 0. 01)。此外,AS 低、中
剂量组较正常组能延长小鼠下台潜伏期(P < 0. 05)
和减少错误次数(P < 0. 05 或 P < 0. 01),AS 高剂量
组也能明显减少错误次数(P < 0. 05) ,结果表明 AS
具有良好的改善和增强模型小鼠记忆能力损伤的作
用(Tab 1)。
2. 2 AS对 AD小鼠血清和脑组织中 AChE活性的
影响 乙酰胆碱(ACh)是中枢神经系统的主要神经
递质之一,与学习记忆密切相关,AChE 是 ACh 的水
解酶,其活力可间接反映 ACh 的含量,反映胆碱能
神经功能的情况。本实验中小鼠经 D-半乳糖和
AlCl3 诱导造模 90 d 后,模型小鼠血清和脑组织中
AChE活力明显高于正常组(P < 0. 05),说明造模对
小鼠胆碱能神经功能有明显的损伤作用。而经不同
浓度 AS治疗 30 d后,与模型组比较,AS 低、中剂量
组均能明显抑制 AChE 活力(P < 0. 05 或 P <
0. 01) ,表明除 AS 高剂量组以外,其余给药组对小
鼠的胆碱能神经功能的损伤均具有改善作用(Tab
2)。
2. 3 AS对 AD小鼠皮层组织结构的影响 HE 染
色后,神经细胞胞质呈紫红色,核呈紫蓝色,可以清
楚地观察细胞的整体形态。本实验中正常组小鼠皮
层脑细胞结构正常,数量较多,胞核清晰,胞质丰富,
间质无水肿表现。模型组小鼠皮层神经细胞减少,
体积变小,胞核与胞质界限模糊,核固缩呈三角形或
不规则形,核仁消失。与模型组比较,VitE 组小鼠
皮层神经细胞结构较正常,数量较多,虽仍有不同程
度的神经细胞变形,但变形神经细胞数量明显减少;
AS低、中、高剂量组小鼠皮层神经元细胞结构正常,
密度增高,胞核清晰,胞质丰富。表明 AS 对 D-半乳
糖联合三氯化铝诱导小鼠皮层组织损伤具有一定的
保护作用(Fig 1,2)。
2. 4 AS对 AD 小鼠皮层组织中 caspase-3 表达的
影响 应用免疫组织化学染色法检测各组小鼠皮层
caspase-3 表达的变化,光镜下可见 caspase-3 免疫组
化染色阳性标记物为深浅不一的棕黄色颗粒,位于
神经元胞质内。结果显示模型组小鼠皮层组织可以
见到较多的 caspase-3 免疫反应阳性神经元,其阳性
细胞数目以及光密度值评分均较正常组明显增高
(P < 0. 01)。而 AS 各给药组小鼠皮层均可见
caspase-3 免疫反应阳性神经元减少,染色变浅,其
阳性细胞数目以及光密度值评分均较模型组明显降
低(P < 0. 05 或 P < 0. 01),而 VitE组无明显变化(P
> 0. 05)(Fig 3,Tab 3)。
3 讨论
AD作为一种原因不明、进行性、与衰老相关的
中枢神经系统退行性疾病,是老年痴呆的最常见原
因。迄今为止,AD的发病机制仍不明确,由于缺少
理想的细胞及动物评价模型,因而导致 AD的预防、
Tab 1 Effects of acteoside on learning and memory of mice induced by a combination of D-galactose and AlCl3(珋x ± s,n = 12)
Group
Concentration /
mg·kg -1·d -1
Learning
Step-down latency /s Error frequency / t
Memory
Step-down latency /s Error frequency / t
Control 127. 44 ± 25. 35 3. 56 ± 0. 89 186. 72 ± 55. 20 1. 00 ± 0. 29
Model 86. 94 ± 27. 69* 6. 44 ± 1. 20** 135. 72 ± 49. 58* 1. 50 ± 0. 25*
VitE 150 95. 24 ± 33. 32 3. 41 ± 1. 17## 168. 65 ± 48. 65 1. 41 ± 1. 58
AS 30 104. 78 ± 45. 96 3. 44 ± 0. 57## 252. 33 ± 61. 526* ## 0. 56 ± 0. 25* ##
AS 60 98. 94 ± 26. 37 3. 82 ± 1. 07## 258. 59 ± 70. 77* ## 0. 29 ± 0. 22**##
AS 120 103. 29 ± 89. 32 3. 94 ± 1. 46## 216. 35 ± 101. 16# 0. 65 ± 0. 38* #
* P < 0. 05,**P < 0. 01 vs control group;#P < 0. 05,##P < 0. 01 vs model group.
·5671·中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2014 Dec;30(12)
Fig 1 Effect of acteoside on tissue structure changes of cerebral cortex in mice induced by a combination of D-galactose and AlCl3(400 ×)
A:Control group;B:Model group;C:VitE group;D:AS(30 mg·kg -1·d -1) ;E:AS(60 mg·kg -1·d -1) ;F:AS(120 mg·kg -1·d -1)
Tab 2 Effects of acteoside on activity of AChE in serum
and brain of mice induced by a combination of
D-galactose and AlCl3(珋x ± s,n = 10)
Group
Concentration /
mg·kg -1·d -1
Serum /
kU·L -1
Brain /
kU·g - 1 Pro
Control 3. 427 ± 1. 117 0. 965 ± 0. 146
Model 5. 573 ± 1. 708* 2. 612 ± 0. 471**
VitE 150 3. 588 ± 0. 4723# 2. 047 ± 0. 438
AS 30 4. 170 ± 0. 912# 1. 352 ± 1. 383##
AS 60 3. 315 ± 1. 090# 1. 109 ± 1. 126##
AS 120 4. 626 ± 0. 762 0. 939 ± 1. 608##
* P <0. 05,**P <0. 01 vs control;#P <0. 05,##P <0. 01 vs model.
Fig 2 Effect of acteoside on number of neuron changes
of cerebral cortex in mice induced by a combination
of D-galactose and AlCl3(珋x ± s,n = 10)
* P < 0. 05,**P < 0. 01 vs control;#P < 0. 05,##P < 0. 01 vs model.
治疗及新药研制受到限制。文献资料显示[8 - 9],D-
半乳糖会引起脑神经元的一系列退行性变化。D-半
Tab 3 Expression of caspase-3 of cerebral cortex in mice induced
by a combination of D-galactose and AlCl3(珋x ± s,n = 10)
Group
Concentration /
mg·kg -1·d -1
Positive cell
rate /%
Optical density
score
Control 14. 67 ± 4. 58 1. 75 ± 0. 46
Model 37. 12 ± 13. 29** 2. 75 ± 0. 46**
VitE 150 28. 88 ± 5. 54 2. 88 ± 0. 35
AS 30 20. 56 ± 9. 07## 2. 11 ± 0. 78#
AS 60 14. 38 ± 7. 21## 1. 62 ± 0. 74##
AS 120 15. 40 ± 3. 10## 1. 60 ± 0. 52##
* P < 0. 05,**P < 0. 01 vs control;#P < 0. 05,##P < 0. 01 vs model.
乳糖可在醛糖还原酶的作用下生成半乳糖醇和
H2O2,同时在反应过程中生成超氧阴离子。通过对
啮齿类动物长期注射 D-半乳糖可引起过量的氧自
由基,在动物体内与细胞中的脂质、蛋白和核酸产生
非酶糖基化、氧化应激 -自由基损伤作用及诱导醛
糖还原酶活性增强等一系列病理改变,进而使其多
器官功能衰退而出现亚急性衰老表现。AD 患者脑
组织中的铝含量也较正常人有所增高[10],含量可达
(3. 6 ± 2. 9)mg·g -1。铝元素具有神经毒性,其通
过离子形式可透过肠屏障和血脑屏障,进入大脑取
代 Ca2 +和 Mg2 +,与氨基酸链上的谷氨酸或精氨酸
的羧基结合形成谷氨酸铝盐或精氨酸铝盐的稳定复
合物。Yang[11]和 Luo[5]等利用 D-半乳糖和三氯化
铝共同作用,成功诱导小鼠产生学习记忆力减退,脑
内 AChE 活性升高,Aβ 水平升高等 AD 病理特征。
因此,应用 D-半乳糖联合三氯化铝对大脑的综合毒
性模型,更贴近人类的 AD 病症,也更有利于 AD 药
物的药效评价。
·6671· 中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2014 Dec;30(12)
Fig 3 Expression of caspase-3 of cerebral cortex in mice induced by a combination of D-galactose and AlCl3(40 ×)
A:Control group;B:Model group;C:VitE group;D:AS(30 mg·kg -1·d -1) ;E:AS(60 mg·kg -1·d -1) ;F:AS(120 mg·kg -1·d -1)
本实验利用 D-半乳糖联合三氯化铝诱导小鼠
90 d后,与正常组比较,模型组小鼠的学习、记忆能
力明显下降,血清和脑组织中的 AChE 活性明显升
高,证明 AD 模型建立成功。通过 30、60、120 mg·
kg -1·d -1的 AS治疗 30 d后,与模型组比较,AS 各
给药组小鼠在跳台检测中均能延长下台潜伏期和减
少错误次数,同时小鼠血清和脑组织中 AChE 活性
亦明显降低,表明 AS 对 D-半乳糖联合三氯化铝诱
导的小鼠脑损伤具有明显保护作用,尤其是对小鼠
记忆能力的改善作用较明显。此外,在 30 ~ 120 mg
·kg -1·d -1的给药浓度范围内,AS 对脑损伤小鼠
的保护作用无浓度依赖性。
已有研究表明[6],AD 脑内存在神经元丢失现
象,而细胞凋亡与 AD 发病关系密切。caspase-3 是
半胱氨酸蛋白酶家族 caspases 成员之一,不仅参与
AD患者脑内 β 淀粉样蛋白的切割,还是细胞凋亡
调控的关键环节之一[12]。正常生理状态下,
caspase-3 以酶原形式(33 ku)存在于细胞质中,一
旦受到凋亡信号刺激,活化的 caspase-3 便能特异性
切割 DNA,使参与 DNA损伤修复过程的 PARP以及
DNA-PK等失活,促使染色质凝集和核酶激活,而导
致细胞凋亡[6]。因此,筛选 caspase-3 活化抑制剂及
神经元凋亡抑制药物可能是 AD 治疗的一个重要靶
向。本研究结果显示,模型组小鼠皮层组织中的神
经细胞明显减少,caspase-3 基因表达明显上调。而
经不同浓度 AS 治疗后,小鼠皮层组织中神经细胞
的形态和数量均较模型组有明显改善,且皮层组织
中 caspase-3 的基因表达明显下调。在给药浓度范
围内,AS 对小鼠皮层组织神经细胞的形态改善和
caspase-3 的基因表达调控亦无浓度依赖性。
综上所述,AS 能够明显提高由 D-半乳糖联合
三氯化铝诱导的 AD 病样小鼠学习和记忆能力,抑
制其血清和脑组织中的 AChE 活性。研究结果提
示,AS对 D-半乳糖联合三氯化铝诱导的小鼠脑损
伤具有明显保护作用,其保护机制可能与 AS 抑制
小鼠皮层组织 caspase-3 基因表达,进而维持皮层组
织神经细胞的正常形态及数量有关。但是,caspase-
3 基因仅仅只是 caspase凋亡基因家族中的一员,而
AD又是多因素引起的复杂性疾病,因此在对 AD小
鼠治疗过程中,AS 仅是通过抑制 caspase-3 基因表
达,亦或是其还通过其他作用靶点发挥作用,仍有待
于更深入的研究。
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Effects of acteoside on expression of caspase-3 in cerebral cortex
of mouse models of Alzheimer’s disease
PENG Xiao-ming,GAO Li,HUO Shi-xia,YAN Ming
(Institute of Xinjiang Traditional Uyghur Medicine,Prescription Laboratory of
Xinjiang Traditional Uyghur Medicine,Urumqi 830049,China)
Abstract:Aim To investigate the effect of acteoside
(AS)on the expression of caspase-3 in cerebral cortex
of mouse models of Alzheimer’s disease(AD). Meth-
ods Kunming(KM)strain mice were assigned into
control group,model group,positive control group
(VitE)and acteoside group. Every group was induced
by a combination of D-galactose(i. p. 60mg·kg -1·
d -1)and AlCl3(i. g. 5mg·kg
-1·d -1)for 60ds ex-
cept for control group,then mice were treated by dif-
ferent concentrations(30,60,120 mg·kg -1·d -1)of
acteoside for 30ds. During the time,mice were in-
duced continuously by a combination of D-galactose
and AlCl3 . The learning and memory of mice were de-
tected by step-down test,the activity of AChE in serum
and brain of mice was measured by chemical colorime-
try,the structure changes in cerebral cortex were ob-
served by HE staining,and the expression of caspase-3
in cerebral cortex was analyzed through the immunohis-
tochemical staining. Results Compared with model
group,acteoside could improve the learning and mem-
ory abilities(P < 0. 05 or P < 0. 01),decrease the ac-
tivity of AChE in serum and brain(P < 0. 05 or P <
0. 01) ,and improve the morphology and number of
neuron in cerebral cortex(P < 0. 01). Moreover,acte-
oside could significantly inhibit the expression of
caspase-3 in cerebral cortex(P < 0. 05,P < 0. 01).
Conclusion Acteoside has significantly protective
effects on brain damage of mice induced by a combina-
tion of D-galactose and AlCl3, and its protective
mechanism probably relate to inhibiting the expression
of caspase-3 and maintainings the normal morphology
and number of neuron in cerebral cortex.
Key words:acteoside;Alzheimer s disease;D-galac-
tose;AlCl3;mice;cerebral cortex;caspase-3;expres-
sion
·8671· 中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2014 Dec;30(12)