全 文 ：2015，31( 5) : 645 ～ 649
神 经 解 剖 学 杂 志
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Chinese Journal of Neuroanatomy
火绒草对 2 型糖尿病大鼠海马神经元 Aβ1-42蛋白表达和形态学的影响
基金项目:潍坊市科学技术发展计划( 2014WS041) ，潍坊医学院大学生科技创新基金( KX2014016)
* 通讯作者:王凤斌 电话: 0536-8462037，E-mail: wfb1962@ 163． com
刘红兵1，王鲁娟2，王凤斌1* ，陈俊波3，刘凤娇4
( 潍坊医学院: 1．生理学教研室，2．诊断学教研室，3． 2012 级口腔系，4．药理学教研室，潍坊 261053)
【摘 要】 目的:观察火绒草水提取物对 2 型糖尿病( T2DM) 大鼠海马区 Aβ1-42蛋白表达和形态学的影响。方
法:健康雄性Wistar大鼠 30 只，随机均分为对照组、T2DM组和火绒草组。血糖仪检测大鼠空腹血糖，免疫组化法
检测海马 CA1 区，CA3 区，DG区 Aβ1-42蛋白的表达，尼氏染色检测海马神经元数量和形态学的变化。结果: T2DM
组与对照组比较，空腹血糖明显升高( P ＜ 0． 01) ，海马 CA1 区，CA3 区，DG区 Aβ1-42蛋白表达较明显增多，海马区
神经元数、细胞浆尼氏小体数量减少;火绒草组与 T2DM 组比较，空腹血糖明显降低( P ＜ 0． 01) ，海马区 CA1 区，
CA3 区，DG区 Aβ1-42蛋白表达明显减少，海马区神经元损伤程度明显减轻，神经元、尼氏小体数量增多。结论:火
绒草能降低 T2DM大鼠血糖，减少海马区 Aβ1-42蛋白表达，对 T2DM大鼠神经元损伤有保护作用。
【关键词】 火绒草; 2 型糖尿病; Aβ1-42蛋白; 神经元;尼氏小体; 大鼠
DOI:
Effect of Leontopodium alpinum on the expression of protein Aβ1-42 and morphology
of hippocampal neurons in rat model of type 2 diabetes mellitus
Liu Hongbing1，Wang Lujuan2，Wang Fengbin1，Chen Junbo3，Liu Fengjiao4
( 1． Department of Physiology，2． Department of diagnostics，3． Department of stomatology of 2012，
4． Department of Pharmacology，Weifang Medical University，Weifang 261053，China)
【Abstract】Objective: To study the effects of Leontopodium alpinum on the Aβ1-42 protein expression and morphology
of hippocampal neurons in the hippocampus of type 2 diabetes mellitus( T2DM) rat． Methods: Thirty male Wistar rats
were divided into control group，T2DM group and Leontopodium alpinum group randomly using blood glucose Meter to test
blood glucose，immunohistochemical method to detect the expression of Aβ1-42 protein in hippocampus ( CA1，CA3，DG)
and Nissl staining to examine the number of hippocampal neurons and morphological changes． Ｒesults: Compared with
control group，T2DM group showed significantly increased blood glucose value ( P ＜ 0． 01) and expression of Aβ1-42 pro-
tein in hippocampus was significantly increased and Nissl body was seriously injured with decreased number． Compared
with T2DM group，Leontopodium group in CA1． CA3 and DG regions decreased blood glucose value ( P ＜ 0． 01) ，expres-
sion of Aβ1-42 protein in hippocampus was significantly decreased in CA1，CA3 and DG regions，and injury of neurons
was reduced obviously showing increased number of Niss bodies and neurons． Conclusion: Leontopodium alpinum can re-
duce blood glucose value，reduce the expression of Aβ1-42 protein in hippocampus and has a protective effect to neuron of
T2DM rats．
【Key words】 Leontopodium alpinum; T2DM; Aβ1-42 protein; neurons; Nissl body; rat
10.16557/j.cnki.1000-7547.2015050020
2 型糖尿病( type 2 diabetes mellitus，T2DM) 是
中老年人群最常见的内分泌代谢疾病。临床上已有
许多关于糖尿病患者存在学习、记忆功能减退，认知
功能障碍的报道，流行病学资料显示［1］，T2DM 人群
发生阿尔茨海默( Alzheimers disease，AD) 的风险较
非 T2DM人群增加 1． 4 ～ 4． 3 倍，有学者将 AD 称为
“3 型糖尿病”。因此探讨 T2DM 患者 AD 发病风险
增高的原因和寻找防治的药物具有重要意义。民间
用火绒草代茶饮辅以治疗糖尿病，临床观察［2］发现
火绒草治疗糖尿病效果显著。火绒草能否减轻
T2DM所致脑组织 AD 样病变，保护神经细胞，尚未
见报道。β-淀粉样蛋白( amyloid β，Aβ) 的病理沉
积是 AD 最明显的病理特征之一，本实验以 T2DM
大鼠为研究对象，观察火绒草 ( Leontopodium alpi-
num) 对 T2DM大鼠海马区 Aβ1-42蛋白表达和神经元
形态学的影响，以探讨火绒草防治 AD的作用。
材料和方法
1 材料
火绒草为新疆阿拉泰出品;Wistar 大鼠( 山东济
宁鲁抗医药股份有限公司) ; STZ( Sigma 生物科技有
限公司) ;兔抗大鼠多克隆第一抗体 Aβ1-42 ( 北京博
奥森生物科技有限公司) ; 山羊抗兔第二抗体、DAB
染色剂( 北京中杉金桥生物科技有限公司) ，正常山
羊血清封闭液 ( 武汉博士德生物科技有限公司) 。
尼氏染色的试剂( 北京索莱宝生物科技有限公司) 。
其余化学试剂均为国产分析纯。
2 方法
2． 1 火绒草提取物制备 火绒草 300 g，加适量水
浸泡 12 小时，温火煮沸 1 h，倾出煎液过滤，共煮 2
次，合并滤液，旋转蒸发仪浓缩至 1050 ml，相当于
285． 7 mg /ml生药。
2． 2 实验分组和 T2DM大鼠模型建立 雄性 Wist-
ar大鼠 30 只，体重 180 ～ 200 g，适应性喂养 1 周。
随机分为对照组、T2DM组、火绒草组，每组 10 只。
T2DM大鼠模型建立见参考文献 3。火绒草组
大鼠按照每次火绒草 1． 95 g /kg 灌胃，每天 2 次，共
8 周，对照组和 T2DM组同等剂量生理盐水灌胃。
2． 3 免疫组织化学染色 大鼠常规麻醉固定，制作
石蜡切片，3%H2O2室温孵育 30 min 消除内源性过
氧化物酶。微波抗原修复，羊血清封闭，Aβ1-42兔抗
大鼠多克隆第一抗体( 1∶ 500 ) ，4℃过夜。清洗后滴
加山羊抗兔第二抗体，37℃温箱孵育 30min。PBS
冲洗后 DAB 显色，苏木素复染，脱水透明，树胶封
片。在光镜下观察大鼠海马各区 Aβ1-42 的阳性
表达。
2． 4 尼氏染色 1%的甲苯胺蓝染液，60℃，2 ～
3 min，蒸馏水冲洗，盐酸酒精分化，梯度酒精脱水，
二甲苯透明，中性树胶封片，光学显微镜下观察海马
CA1，CA3 及 DG 区神经元内尼氏小体数量变化，随
机选取 10 个高倍视野，进行细胞计数，取其平均值。
统计学处理: 结果以均数 ± 标准差 ( x－ ± s ) 表
示，实验结果用 SPSS 10． 0 统计软件分析，组间比较
应用方差分析，采用 q 检验，以 P ＜ 0． 05 为差异具
有统计学意义。
结 果
1 空腹血糖检测
空腹血糖检测，T2DM 组 18． 86 ± 4． 73 mmol /L
与对照组( 5． 00 ± 0． 80 ) mmol /L 比较明显升高 ( P
＜ 0． 01 ) ，火绒草组 ( 11． 32 ± 2． 92 ) mmol /L 与
T2DM组比较明显降低( P ＜ 0． 01) ，提示火绒草有降
低 T2DM大鼠血糖的作用。
2 Aβ1-42蛋白免疫组织化学法检测
免疫组织化学染色结果显示海马 CA1、CA3、
DG区神经元( Fig． 1 ) ，对照组神经元 Aβ1-42蛋白呈
阴性或弱阳性表达 ( Fig． 1A1，A2，A3 ) ; T2DM 组较
对照组阳性细胞增多，Aβ1-42蛋白表达增强，胞浆棕
黄着色明显加深，并且出现细胞外阳性着色 ( Fig．
1B1，B2，B3) ; 火绒草组较 T2DM 组 Aβ1-42蛋白阳性
细胞明显减少，胞浆着色变浅，表达减弱( Fig． 1C1，
C2，C3) 。
3 尼氏染色
光镜下，大鼠海马 CA1、CA3、DG 区尼氏染色
结果显示( Fig2，表 1 ) ，对照组神经元排列整齐而
致密，细胞数量多，结构完整，胞浆尼氏体丰富，均
匀分布于核周( Fig． 2A1、A2、A3 ) ; T2DM 组神经元
排列紊乱疏松，神经元数量减少，部分神经元水
肿，尼氏体明显减少或消失 ( Fig． 2B1、B2、B3 ) ; 火
绒草组较 T2DM 组明显改善神经元损伤程度，神
经元数量增加，细胞水肿减轻，尼氏体增多 ( Fig．
2C1、C2、C3 ) 。
646 神经解剖学杂志， 2015 年 9 月第 31 卷第 5 期
Fig． 1 Expression of Aβ1-42 protein in hippocampal neurons by immunohistochemistry． A: Normal group; B: T2DM group; C: Leontopo-
dium alpinum group． A1，B1，C1: CAI region; A2，B2，C2: CA3 region; A3，B3，C3: dentate gynus． Bar = 25 μm
Fig． 2 Nissl staining of the the hippocampal neurons． A: Normal group; B: T2DM group; C: Leontopodium alpinum group． A1，B1，C1:
CA1 region; A2，B2，C2: CA3 region; A3，B3，C3: dentate gyrus． Bar = 25 μm
表 2 大鼠海马 CA1、CA3、DG区的锥体细胞数( n =10，x－ ± s )
组别 CA1 CA3 DG
对照组 28． 34 ± 5． 46 33． 33 ± 5． 23 39． 18 ± 6． 21
T2DM组 12． 18 ± 6． 92b 23． 24 ± 7． 64a 21． 18 ± 6． 45b
火绒草组 25． 56 ± 7． 12d 32． 18 ± 6． 14c 24． 26 ± 5． 51c
aP ＜ 0． 05，bP ＜ 0． 01 vs对照组; cP ＜ 0． 05，dP ＜ 0． 01 vs模型组。
讨 论
T2DM 是由多种病因引起的、以慢性高血糖为
主要特征的代谢紊乱疾病，其发病机制主要为胰岛
素分泌不足伴或胰岛素抵抗。越来越多的证据表明
746刘红兵等:火绒草对 2 型糖尿病大鼠海马神经元 Aβ1-42蛋白表达和形态学的影响
T2DM有加速老年人群认知功能下降的风险［4］，甚
至发展为 AD。AD 患者最典型的临床表现是记忆
力进行性减退，海马组织中 tau 蛋白过度磷酸化形
成的神经纤维缠结和 Aβ聚集形成老年斑被认为是
AD的特征性病理改变［5］。研究证实［6］AD 病变与
大脑胰岛素水平的异常以及胰岛素信号转导的异常
变化密切相关，胰岛素抵抗和缺乏可加重 Aβ 在脑
中的沉积，加速 AD 的进程。Gispen 在糖尿病患者
颅脑尸检中，发现大多数脑组织出现 AD 样病理改
变。实验证明［7］Aβ 在糖尿病大鼠脑组织表达增
高，并出现明显的学习、记忆障碍，学习记忆力和反
应能力均下降。在原代培养海马神经元实验中［8-9］
可溶的 Aβ 低聚物引起神经元表面胰岛素受体减
少，抑制胰岛素诱导的胰岛素受体酪氨酸的磷酸化，
使胰岛素信号转导异常; Aβ可与神经突触结合，破
坏其结构，对突触功能有毒性和损害作用，突触功能
的衰退早于突触丢失神经变性和淀粉样斑块的积
聚，是早期认知功能损害的主要原因。本实验观察
到 T2DM组大鼠空腹血糖明显升高，海马区 Aβ1-42
蛋白表达明显增强，神经元数量减少，与前述结果
一致，提示 Aβ 产物增多参与了 T2DM 引起的记忆
认知功能的障碍过程。
基于 T2DM与 AD的高并发率和类似的发病机
制，目前临床采用降血糖、改善胰岛素抵抗及信号转
导等糖尿病治疗方案实验性防治 AD［10］，中医药防
治糖尿病认知功能障碍在临床及实验研究中取得一
定的成果。本研究观察到火绒草干预后 T2DM大鼠
空腹血糖水平明显降低，海马区神经元 Aβ 蛋白的
表达减少，神经元数量增加，反映神经元机能状态的
尼氏体数量增加，此结果说明火绒草水提取物通过
降低高血糖的毒性作用和改善海马区 AD 样病变，
对神经元产生保护作用。早期的研究发现［11］火绒
草对四氧嘧啶糖尿病小鼠有明显的降糖作用，四氧
嘧啶能够选择性被破坏胰岛 β 细胞，推测火绒草可
能减弱四氧嘧啶对胰岛 β 细胞的损伤或改善受损
的 β 细胞的功能，具有调整胰岛素水平和胰岛素信
号转导通路的作用。高血糖、胰岛素抵抗和脑内乙
酰胆碱( acetylcholine，Ach) 合成不足有联系［12］，乙
酰胆碱是与 AD 关系最为密切的神经递质，AD患者
临床表现的严重程度与胆碱能系统功能的损害程度
密切相关，胰岛素促进 Ach 的合成。国外资料报
道［13］火绒草可以抑制脑内乙酰胆碱酯酶活性，提高
脑内 Ach水平，改善学习记忆功能，具有防治 AD的
作用。近期的实验［14-15］筛选出火绒草含有以黄酮
类为主的天然的抗氧化活性成分，具有清除机体内
自由基、抗脂质氧化、延缓机体衰老、抗肿瘤等作用，
从火绒草中分离出的咖啡酸、香草酸、原儿茶醛，经
药理试验证明，这三种物质具有抗变态、抗炎症等作
用。因此，火绒草在保护 T2DM 大鼠海马神经元损
伤中发挥着重要作用。
深入探讨糖尿病和 AD两种疾病之间的共同致
病机制以及相互联系，研究和探索抗糖尿病药物在
治疗 AD 方面的用途，对这两种疾病预防和治疗具
有重要意义。本实验结果表明火绒草水提取物对
T2DM模型大鼠有明显降低血糖、减少脑内 Aβ蛋白
表达，降低海马区神经元损伤的作用，但有关机制还
有待进一步研究。
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( 收稿日期: 2015 － 01 － 20)
946刘红兵等:火绒草对 2 型糖尿病大鼠海马神经元 Aβ1-42蛋白表达和形态学的影响