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Effect of puerarin and ligustrazine on cultured hippocampal neurons injury induced by Aβ25-35

川芎嗪与葛根素合用对海马神经元损伤后的影响



全 文 :川芎嗪与葛根素合用对海马神经元损伤后的影响
王 玉1,万海同1,严伟民2,杨洁红1,郭 莹1,潘远江2,韩 进1,余 勤1
(1.浙江中医药大学 心脑血管病研究所,浙江 杭州 310053;2.浙江大学,浙江 杭州 310027)
[摘要] 目的:探讨β淀粉样蛋白(amyloidbetaprotein,Aβ)对原代培养海马神经元丙二醛(MDA)含量、超氧
化物歧化酶(SOD)活力及乳酸脱氢酶(LDH)漏出量的影响及葛根素与川芎嗪合用对Aβ25~35诱导神经元损伤的
保护作用。方法:通过Aβ25~35诱导体外培养的海马神经元,建立阿尔茨海默(AD)细胞模型,检测空白组(正常
海马神经元)、模型组、脑复康组(终浓度为50μmol· L-1)、川芎嗪组(终浓度为50μmol·L-1)、葛根素组(终浓
度为60μmol·L-1),川芎嗪加葛根素组(葛根素注射液终浓度为30μmol·L-1,川芎嗪注射液终浓度为25μmol·
L-1)对海马神经元SOD活性、MDA含量及LDH漏出量的影响。结果:成功建立海马神经元AD细胞模型,经检测
模型组MDA含量及LDH漏出量显著高于空白对照组且 SOD活力明显低于空白对照组,差异具有显著意义(P<
001);脑复康组、川芎嗪加葛根素组MDA含量及LDH漏出量均低于模型组,且SOD活力明显高于模型组,差异均
具有显著意义(P<001);川芎嗪与葛根素合用组在降低MDA含量及LDH漏出量及提高SOD活性方面的效果显
著强于川芎嗪与葛根素单用,差异具有显著意义(P<001)。结论:Aβ25~35诱导海马神经元存在自由基损伤,葛
根素、川芎嗪能抗自由基损伤,对神经元具有保护作用,且二者合用在抗自由基损伤上具有协同作用。
[关键词] 阿尔茨海默病;β淀粉样蛋白;川芎嗪;葛根素;海马神经元;细胞培养
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)04042404
[收稿日期] 20070220
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30672652,30371789);
浙江省自然科学基金项目(Z204424,Y405171)
[通讯作者] 万海同,Tel:13606614920,Email:wanhaitong@
zjtcm.net
  老年性痴呆又称阿尔茨海默病(AD),是一种常
见的发生于老年期或老年前期的一种慢性退行性脑
变性疾病。以出现不同程度的记忆力、语言表达能
力、逻辑判断能力等认知功能下降,或伴随出现脾气
暴躁、精神抑郁、紧张感等异常行为为临床表现,严
重危害人类健康。大量实验研究表明,阿尔茨海默
病的发病机制与氧化应激有关,氧化应激通过氧自
由基损伤神经元细胞,促进神经元细胞凋亡或死亡,
引起神经系统功能减退[1]。
川芎嗪(ligustrazine)为中药川芎的有效成分之
一,化学结构为四甲基吡嗪。目前已知,川芎嗪具有
扩张血管、抑制血小板聚集、改善微循环、有效清除
自由基,并可作为钙拮抗剂起作用,临床上对多种疾
病造成的神经元损伤有显著疗效[2]。葛根素(puer
arin)为中药野葛根中提取的一种黄酮苷。现代药
理学研究表明,葛根素具有改善微循环、清除氧自由
基、保护心肌细胞、降血脂等作用[3]。临床上,二者
常相合为用治疗脑病,具有协同作用。为进一步探
讨其作用机制,本实验体外培养大鼠海马神经元,并
用Aβ25~35体外诱导,建立了 AD模型,检测各组
用药前后海马神经元 SOD活力、MDA含量及 LDH
漏出量的变化。
1 材料
1.1 药物 盐酸川芎嗪注射液(哈尔滨三联药业
有限公司,批号050401A);葛根素注射液(浙江康恩
贝制药股份有限公司,批号 H20033408);脑复康
(石药集团中诺药业有限公司,批号05105001);阿
糖胞苷(上海华联制药厂,批号050910B)。
1.2 动物 新生24h内SD大鼠乳鼠,浙江省医学
科学院提供,许可证号:SCXK(浙)20030002。
1.3  试 剂   胰 蛋 白 酶 (Gibco公 司,批 号
05112803),DMEM高糖培养基(Gibco公司,批号
05101303),Neurobasal培养液(Gibco公司,批号
1275139),B27补充物(Gibco公司,批号1271406),
青、链霉素(Gibco公司,批号05022101);胎牛血清
(杭州四季青,批号050416);Aβ25~35(Sigma,批号
114K4772),多聚赖氨酸(Sigma公司产品,杭州宏博
进口分装);L谷氨酰胺(Sigma公司产品,杭州宏博
进口分装);MDA,SOD,LDH试剂盒(南京建成生物
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工程研究所提供,批号分别为20060412,20060513,
20060518)。
1.4 仪器 倒置相差荧光显微镜(Nikon公司);电
热鼓风干燥箱 VBLC310型(美国 Heraeus公司制
造);超净工作台 209b型(苏净集团安泰公司制
造);CO2细胞培养箱(美国 FORMA公司);电热恒
温水浴锅 DK-S24型(上海森信实验仪器有限公
司);酶标仪680型(伯乐生命医学产品有限公司)。
2 方法
2.1 大鼠海马神经元的分离培养 取新生24h内
的SD大鼠,在无菌条件下分离出双侧海马,用
025%胰蛋白酶消化(37℃,20min),加入含有
10%胎牛血清(FBS)的 DMEM培养基以终止消化,
用巴斯德管将组织块轻轻吹散,制成细胞密度为
2×105个/cm2的单细胞悬液,接种于涂有多聚赖氨
酸的六孔板上,置于37℃含5% CO2的培养箱内培
养。1d后细胞贴壁,全部吸弃DMEM培养液,换为
完全培养基。完全培养基为 Neurobasal培养液加
2% B27补充物、05mmol·L-1L谷氨酰胺、1%
青、链霉素组成。以后每周换液2次,每次换半液。
于培养第4天在培养液中加入阿糖胞苷终浓度为
10μmol·L-1作用48h以抑制胶质细胞的过度生
长。经免疫荧光鉴定,通过细胞计数器统计,90%以
上的细胞均为神经元。培养第10天的神经元用于
实验。
2.2 海马神经元AD模型的建立 选择 Aβ25~35
片段,用三蒸水配制成100μmol·L-1,过滤,分装,
-20℃冻存;使用前老化处理并配制成所需浓度。
(将Aβ25~35溶解在 DMSO中,再用 DMEM稀释,
置于37℃下孵育7d,即为老化状态)。细胞模型
建立:加入终浓度为20μmol·L-1的 Aβ25~35,接
触24h,诱导建立AD细胞模型。
2.3 川芎嗪与葛根素合用对离体培养 AD海马神
经元的作用 取 AD模型建立成功的神经元小皿,
随机分为5组,模型组、脑复康组(加入脑复康注射
液,终浓度为50μmol·L-1)、川芎嗪组(加入川芎
嗪注射液,终浓度为50μmol·L-1)、葛根素组(加
入葛根素注射液,终浓度为60μmol·L-1)、川芎嗪
加葛根素组(葛根素注射液终浓度为 30μmol·
L-1,川芎嗪注射液终浓度为25μmol·L-1)。另设
空白组(正常海马神经元)。取造模前后及治疗前
后海马神经元进行形态学观察,采集细胞上清液检
测SOD活力,MDA含量及LDH漏出量。重复3次。
2.4 细胞上清液SOD,MDA,LDH的测定 采用黄
嘌呤氧化酶法测定SOD的含量,细胞上清液的取样
量为150μL,检测按试剂盒说明书操作;采用硫代
巴比妥酸法(TBA)测定 MDA的含量,细胞上清液
的取样量为200μL,检测按试剂盒说明书操作;采
用酶动力学法测定LDH含量,细胞上清液的取样量
为200μL,检测按试剂盒说明。
2.5 数据统计 结果中计量资料均采用 珋x±s表
示,运用SPSS115统计软件进行统计分析,组间比
较采用单因素方差分析,再用 LSD法进行两两比
较。以P<005作为具有统计学意义。
3 结果
3.1 川芎嗪与葛根素合用对 Aβ25~35诱导海马
神经元形态学的影响 新生大鼠海马神经元分散培
养10d,神经元胞体增大,有明显的折光性,立体感
强,多数呈锥体状或多极性,神经突起相互联络成
网,细胞已具有成熟神经元的形态学特点。经
Aβ25~35诱导,电镜观察模型组部分神经元胞体肿
胀、增大,少数神经元胞体出现空泡,突起淡化、解
离,有凋亡趋势,表明Aβ25~35可诱导海马神经元
损伤,符合 AD细胞模型的特征。各治疗组与模型
组相比,胞体肿胀减轻,空泡现象减少,川芎嗪加葛
根素组尤为明显,见图1。
3.2 川芎嗪与葛根素合用对 Aβ25~35诱导的海
马神经元SOD活性、MDA含量及 LDH漏出量的影
响 本实验采用比色法检测了川芎嗪与葛根素对体
外培养的海马神经元在 Aβ25~35诱导后 SOD活
性、MDA含量及LDH漏出量的影响。结果显示,模
型组 MDA含量及 LDH漏出量显著高于空白对照
组,且 SOD活力明显低于空白对照组,差异具有显
著意义(P<001);脑复康组、川芎嗪加葛根素组
MDA含量及LDH漏出量均低于AD模型组,且SOD
活力明显高于模型组,差异均具有显著意义(P<
001);川芎嗪与葛根素合用组在降低 MDA含量和
LDH漏出量及提高 SOD活性方面的效果显著强于
川芎嗪与葛根素单用,差异具有显著意义(P<
005)。见表1。
4 讨论
自由基对机体的损伤是由于分子中含有不配对
的电子,其性质活泼,易与脂类、蛋白质和核酸发生
反应,引起一系列过氧化损伤。神经元受损时膜电
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图1 不同组别海马神经元形态学观察(×100)
A.空白组;B.模型组;C.脑复康组;D.川芎嗪组;E.葛根素组;F.川芎嗪与葛根素合用组
表1 川芎嗪与葛根素合用对Aβ25~35诱导的海马神经元损伤的影响(珋x±s,n=3)
组别   剂量/μmol·L-1 MDA/nmol·mg-1 TSOD/U·mL-1 LDH/U·L-1
空白 - 1016±019 2518±051  49698±1595
AD模型 - 1811±0721) 1242±0371) 103197±18141)
脑复康 50 1224±0342) 1760±0362)  60567±26402)
川芎嗪 50 1463±0842) 1288±034  85290±19822)
葛根素 60 1494±0632) 1573±1252)  91257±20512)
川芎嗪加葛根素 25+30 1198±0712,3,4) 2186±0202,4)  65550±24582,3,4)
  注:与空白组相比1)P<001;与AD模型组相比2)P<001;与川芎嗪组相比3)P<001;与葛根素组相比4)P<001
子传递链的氧化还原状态失衡以及 AD的病理过程
会产生大量的自由基[46],自由基作用于脂质生物
膜,使生物膜上的不饱和脂肪酸发生质脂过氧化反
应,进一步影响膜结构和功能。中枢神经系统内含
有大量的不饱和脂肪酸,易发生质脂过氧化反应,生
成大量的脂质过氧化产物,因而测定脂质过氧化产
物的稳定代谢物MDA的含量可反映组织自由基的
含量和脂质过氧化程度。SOD是一种带阴性电荷
的金属蛋白酶,在体内有CuZnSOD,MnSOD和 Fe
SOD3种形式,是体内非常重要的氧自由基清除剂。
它通过歧化方式(氧化的同时还原)清除超氧阴离
子自由基。神经元受损时导致血脑屏障开放,可使
SOD进入到内皮细胞的胞浆和脑组织细胞外间隙,
发挥清除超氧阴离子的作用。SOD是细胞内主要
的对抗氧自由基的酶促抗氧化防御系统,SOD能使
氧自由基在生理pH环境转化成 O2和 H2O,脂质过
氧化反应产物的增加可由自由基产生过多或其清除
系统功能的丧失引起。
LDH广泛存在于组织细胞内,其释放与细胞膜
完整性相关,且释放量与细胞受损程度呈正相关,
LDH释放时神经细胞损伤的指标之一。Behl等[7]
的研究证实,Aβ可引起培养的神经元 LDH释放量
增加。
本实验利用体外培养的海马神经元经 Aβ25~
35诱导成功建立AD模型,体外模拟老年痴呆细胞
损伤模型,检测 SOD活性、MDA含量及 LDH漏出
量。结果提示,Aβ可诱导海马神经元过氧化反应增
强及神经元细胞膜损伤、LDH释放增加;川芎嗪和
葛根素可明显降低 MDA含量,虽然本实验川芎嗪
在提高SOD活力方面与模型组没有显著性差异,但
川芎嗪与葛根素合用的效果明显优于二者单用,说
明川芎嗪与葛根素在清除自由基、抑制脂质过氧化
及减轻神经元损伤方面具有协同作用,为二者在临
床上常相合为用提供了体外培养的实验依据。
[参考文献]
[1] LustbaderJW,CiriliM,LinC,etal.ABADdirectlylinksA
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[3] 徐晓虹.葛根素抗 D半乳糖致衰老小鼠的脂质过氧化作用
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Efectofpuerarinandligustrazineon
culturedhippocampalneuronsinjuryinducedbyAβ2535
WANGYu,WANHaitong,YANWeimin,YANGJiehong,GUOYing,PANYuanjiang,HANJin,YUQin
(ZhejiangChineseMedicalUniversityInstituteofCardiocerebrovascularDisease,Hangzhou310053,China)
[Abstract] Objective:ToinvestigatethechangesofMDA,SOD,LDHofculturedhippocampalneuronsinjuryinducedbyam
yloidbetaprotein(Aβ2535)andtheprotectiveefectofpuerarinandligustrazine.Method:Primaryhippocampalneuronswerecul
turedandinducedbyAβ2535.TheconcentrationsofMDA,SODandLDHinculturedhippocampalneuronsweremeasuredafterex
posedtoAβ2535,puerarinandligustrazine.Result:TheAlzheimerdisease(AD)modelwassuccessfulyestablishedinculturedhip
pocampalneurons.ADgrouphasremarkablyincreasedMDAandLDHlevel,anddecreasedSODlevel,Piracetangroupandcombined
applicationgroupofhaveremarkablydecreasedMDAandLDHlevelandincreasedSODlevel,comparedwithADgroup(P<001).
LigustrazinetogetherwithpueraringrouphasremarkablydecreasedMDAandLDHlevelandincreasedSODlevel,comparedwithligus
trazinegroupandpueraringroup(P<005).Conclusion:Aβ2535caninduceculturedhippocampalneuronsinjury,combinedap
plicationofligustrazine,andpuerarincanaleviatetheinjury.
[Keywords] Alzheimerdisease;amyloidbetaprotein;ligustrazine;puerarin;hippocampalneurons;celculture
[责任编辑 古云侠]
[收稿日期] 20070520
[基金项目] 福建省教育厅项目(JA05201)
[通讯作者] 陈元仲,Tel:(0591)83357896,Email:chenyz@pub3.fz.fj.cn
不同寄主红花桑寄生总黄酮提取物
抗白血病细胞株 HL60的研究
肖义军1,2,陈元仲1,陈炳华2,陈建华1,2,林振兴1,范延丽2
(1.福建医科大学 附属协和医院 福建省血液病研究所,福建 福州 350001;
2.福建师范大学 生命科学学院,福建 福州 350108)
[摘要] 目的:比较不同寄主来源的红花桑寄生总黄酮提取物体外抗肿瘤效果。方法:用80%乙醇提取、聚
酰胺柱层析分离了从寄主分别为夹竹桃、桑树、无患子和桂花的红花桑寄生总黄酮,硝酸铝显色法测定其中的黄酮
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