全 文 ：梓醇对过氧化氢诱导的星形胶质细胞
氧化损伤的保护作用
张自强，刘玉梅，薛帮群，位兰
（河南科技大学 动物科技学院，河南 洛阳 ４７１００３）
［摘要］　目的：研究梓醇对过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）诱导的大鼠脑星形胶质细胞氧化性损伤的保护作用。方法：采用１，１０，１００
μｍｏｌ·Ｌ－１的梓醇预处理星形胶质细胞２４ｈ后，再用３００μｍｏｌ·Ｌ－１Ｈ２Ｏ２损伤细胞。倒置显微镜观察各组细胞形态变化，
ＭＴＴ法检测细胞存活率的改变，比色法检测细胞培养液中乳酸脱氢酶（ＬＤＨ）的含量变化以及细胞内的超氧化物歧化酶（Ｔ
ＳＯＤ）、谷胱甘肽过氧化物酶（ＧＳＨＰＸ）活性变化和丙二醛（ＭＤＡ）的含量变化。结果：梓醇可明显改善细胞的形态变化，提高
了星形胶质细胞的存活率，维持了细胞膜的完整性，并对 Ｈ２Ｏ２诱导的星形胶质细胞内 ＴＳＯＤ，ＧＳＨＰＸ活性降低和 ＭＤＡ含量
升高有显著的抑制作用。结论：梓醇对Ｈ２Ｏ２诱导的星形胶质细胞氧化性损伤具有保护作用。
［关键词］　梓醇；星形胶质细胞；氧化损伤
［收稿日期］　２００８１１２０
［通信作者］　刘玉梅，Ｅｍａｉｌ：ｌｙｍｚｑ＠１２６．ｃｏｍ
［作者简介］　张自强，硕士研究生，讲师；研究方向：主要从事神经
生物学方面的研究。Ｅｍａｉｌ：ｚｚｑ８２８９２９＠１６３．ｃｏｍ
　　自由基是机体许多生化反应的中间代谢产物，
在正常情况下处于产生和消除的动态平衡中。然
而，过量的自由基会导致细胞损伤，引起机体衰老
及功能障碍。脑组织比其他任何组织器官更易受自
由基的攻击，这是由于脑组织具有较高的需氧量、
高水平的不饱和脂质、极高的代谢率，而抗氧化防
御系统相对较缺乏（各种抗氧化酶活力低）［１２］。梓
醇（ｃａｔａｌｐｏｌ）是地黄最主要的有效成分之一，具有
利尿、缓泻、降血糖及保肝等多种药理作用［３］。
近年研究表明，梓醇具有显著的神经保护作用，其
能保护 Ｌ谷氨酸、Ａβ２５３５及缺氧缺糖诱导的 ＰＣ１２
细胞损伤［４６］、改善鱼藤酮损伤小鼠的记忆能
力［７］、缓解 Ｄ半乳糖诱导的小鼠脑组织氧化损
伤［８］，并能促进大鼠大脑皮质神经元轴突的生
长［３］。为了进一步证实梓醇的神经保护功能，本
研究通过体外实验初步研究了梓醇对星形胶质细胞
氧化损伤的保护作用，为梓醇防治神经系统疾病提
供实验依据。
１　材料
１．１　药品与试剂
梓醇（中国药品生物制品检定所，纯度 ＞
９８％）；ＤＭＥＭ／Ｆ１２培养基（ＧＩＢＣＯ）；胎牛血清（杭
州四季青生物工程材料有限公司）；胰蛋白酶试剂
盒（碧云天生物技术研究所）；四甲基偶氮唑盐
（ＭＴＴ），（ＧＩＢＣＯ）；ＴＳＯＤ，ＧＳＨＰＸ，ＭＤＡ和 ＬＤＨ
检测试剂盒（南京建成生物研究所）。
１．２　主要仪器
ＭＣＯ１５ＡＣＣＯ２培养箱（日本 Ｓａｎｙｏ公司）；
ＣＫＸ４１倒置荧光显微镜（日本 Ｏｌｙｍｐｕｓ公司）；
Ｍｏｄｅｌ５５０酶标仪（ＢＩＯＲＡＤ公司）；３１８Ｋ超速低温
离心机（Ｓｉｇｍａ公司）；ＵＶ１１０２型紫外可见光分光
光度计（上海天美科学仪器有限公司）。
１．３　动物
出生１ｄ的ＳＤ大鼠６只，购自第四军医大学实
验动物中心，动物质量合格证号 ＳＣＸＫ（军）２００２
００５。
２　方法
２．１　星形胶质细胞的原代培养
无菌条件下，断颈剪下脑组织，用弯镊轻轻撕掉
脑膜和血管后从大脑纵裂处分离大脑皮质。剪碎，
吹打分散细胞，在３７℃水浴箱中以０２５％的胰蛋
白酶消化 ３０ｍｉｎ。然后加入含 １０％胎牛血清的
ＤＭＥＭ／Ｆ１２培养基，稍加吹打至胰酶与培养基混
匀，离心５ｍｉｎ（１０００ｒ·ｍｉｎ－１），弃上清，重新加入
含１０％胎牛血清的ＤＭＥＭ／Ｆ１２培养基，轻轻吹打至
细胞团块消散，制成细胞悬液，接种于７５ｃｍ２细胞培
养瓶中，置３７℃、含５％ＣＯ２的细胞培养箱内培养。
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每３ｄ换液１次，第９天时，将培养瓶置于恒温摇床
内以２６０ｒ·ｍｉｎ－１振摇过夜，以除去小胶质细胞和
少突胶质细胞。
２．２　分组
将纯化后的星形胶质细胞消化、离心后分为５
组，即正常组、Ｈ２Ｏ２损伤组、梓醇Ⅰ组（１μｍｏｌ·
Ｌ－１）、梓醇Ⅱ组（１０μｍｏｌ·Ｌ－１）和梓醇Ⅲ组（１００
μｍｏｌ·Ｌ－１）。当各组细胞生长到接近于融合状态
时，进行药物处理，其中梓醇各组预先给予相应浓度
的药物作用２４ｈ，然后与损伤组一起加入３００μｍｏｌ
·Ｌ－１Ｈ２Ｏ２继续培养４ｈ后，进行指标测定。
２．３　检测指标及方法
２．３．１　星形胶质细胞形态学观察　每组细胞相应
处理结束后，吸去细胞培养液，用 ＰＢＳ液洗３次，将
细胞培养板放置在显微镜下观察并拍照。
２．３．２　细胞存活率检测　ＭＴＴ法检测细胞存活
率，将每组细胞处理前的细胞悬液接种于 ９６孔板
中。待细胞贴壁并生长近融合状态时，每组按２２
项下进行分组和相应的处理后，加入 ＭＴＴ（５ｇ·
Ｌ－１）１０μＬ，继续培养４ｈ，吸去培养基，用无血清培
养基洗涤细胞１次，加入 ＤＭＳＯ１００μＬ，３７℃，５％
ＣＯ２培养箱中孵育１０ｍｉｎ，紫色结晶完全溶解后，用
酶标仪检测各组细胞４９０ｎｍ处的吸光度（Ａ）。为
消除培养板和培养基本底吸光值，本试验同时设立
空白组（加入２００μＬ无血清培养基）。
细胞存活率 ＝（Ａ实验组 －Ａ空白组）／（Ａ正常组 －Ａ空白组）×
１００％
２．３．３　ＬＤＨ释放量的测定　取每孔细胞上清液２０
μＬ，按照ＬＤＨ测定试剂盒说明，用紫外分光光度计
检测ＬＤＨ的含量，结果以Ｕ·Ｌ－１表示。
２．３．４　ＴＳＯＤ，ＧＳＨＰＸ活性和 ＭＤＡ含量的检测　
各组细胞相应处理结束后，吸去培养液，以冰生理盐
水洗涤细胞２次，用细胞刮板刮下细胞，然后将细胞
置于－８０℃超低温冰箱中冰冻，室温溶解，反复３
次后，按照试剂盒说明测定细胞内 ＴＳＯＤ，ＧＳＨＰＸ
活性和ＭＤＡ含量，结果分别以 Ｕ· ｍｇ－１及 μｍｏｌ·
ｇ－１表示。
２．４　数据处理
实验结果采用 ＳＰＳＳ１３０软件分析，各组数据
以 珋ｘ±ｓ表示，Ｐ＜００５为有统计学意义。
３　结果
３．１　梓醇对星形胶质细胞形态变化的影响
正常组的星形胶质细胞呈扁平多边形，核形态
饱满，折光率高，活力旺盛，周围具有放射状的细长
突起，呈明显的星形；模型组的星形胶质细胞大量突
起消失，皱缩，细胞失去结构完整性；梓醇Ⅲ组细胞
皱缩，但是部分细胞的大量突起依然存在，细胞形态
基本完整（图１）。
Ａ正常组；Ｂ模型组；Ｃ梓醇Ⅲ组
图１　梓醇对Ｈ２Ｏ２诱导的星形胶质细胞形态变化的影响（×４００）
３．２　梓醇对星形胶质细胞存活率的影响
模型组的 细 胞 存 活 率 较 对 照 组 下 降 了
５８９８％，差异显著（Ｐ＜００５）。采用梓醇进行预处
理后，细胞存活率均较模型组有所改善，其中梓醇Ⅱ
组和梓醇 Ⅲ组与模型组相比，细胞存活率分别提高
了４５１８％和５４３２％，差异达到显著性水平（Ｐ＜
００５）（图２）。
３．３　梓醇对星形胶质细胞膜完整性的影响
由图３可知，模型组的 ＬＤＨ释放量显著升高，
表明细胞膜明显损伤。而１，１０和１００μｍｏｌ·Ｌ－１的
梓醇可降低ＬＤＨ的释放量，其中以１００μｍｏｌ·Ｌ－１
的梓醇组保护作用最强，ＬＤＨ较模型组降低了
５４５８％，差异显著（Ｐ＜００５）。
３．４　梓醇对星形胶质细胞内抗氧化酶活力和脂质
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ａ．与正常组比Ｐ＜００５；ｂ．与模型组比 Ｐ＜００５（图３同）。
图２　梓醇对星形胶质细胞存活率的影响
过氧化产物含量变化的影响
模型组抗氧化酶活力均显著低于正常组，而
ＭＤＡ含量则显著升高（Ｐ＜００５）。采用梓醇进行
　　
图３　梓醇对星形胶质细胞膜完整性的影响
预处理后，３个剂量组的抗氧化酶活力均较模型组
显著增强（Ｐ＜００５）；ＭＤＡ含量均较模型组减弱，
其中梓醇Ⅱ组和梓醇Ⅲ组与模型组相比差异显著
（Ｐ＜００５）（表１）。
表１　梓醇对Ｈ２Ｏ２诱导的星形胶质细胞内ＴＳＯＤ，ＧＳＨＰＸ，ＭＤＡ的影响（珋ｘ±ｓ，ｎ＝３）
分组 浓度／μｍｏｌ·Ｌ－１ ＴＳＯＤ／Ｕ·ｍｇ－１ ＧＳＨＰｘ／Ｕ·ｍｇ－１ ＭＤＡ／ｎｍｏｌ·ｍｇ－１
正常　 － ２２４００±１７２１ ２１２０７±１３２９ ６１１±０９４
模型　 － ７９６０±８３７１） ８５０８±６７０１） ４８３２±２０２１）
梓醇Ⅰ １ １６５４５±８７９１，２） １２５５８±１０９６１，２） ３７０１±６１６１）
梓醇Ⅱ １０ １８９２７±１６３２２） １７４１９±１８８１，２） １９５３±３１９１，２）
梓醇Ⅲ １００ ２０２６６±１２０２２） １９８１１±１２８４２） １３４４±３２６２）
　　注：与正常组比１）Ｐ＜００５：与模型组比２）Ｐ＜００５。
４　讨论
星形胶质细胞是脑组织中数量最多的细胞类
型。研究表明，其除具有支持、营养神经细胞，分泌
多种细胞因子的功能外，还可调控神经元的生物电
活性、提高突触间隙信息传递的效率［９１０］。此外，星
形胶质细胞作为血脑屏障的构成部分在维持脑实质
微环境稳态方面发挥重要作用，也是脑组织防御血
液中活性氧攻击的第一道屏障。因此星形胶质细胞
已成为近年来神经保护机能方面的重要研究靶点。
地黄是滋阴、补血、填精、补髓的代表中药，研究
表明，“补肾填髓”中药可促进神经元细胞能量代谢
和利用，增加内源性神经营养因子生成，抑制神经毒
素的生成，从而减少神经元死亡，促进神经元存活与
再生［３，１１］。但地黄对体外培养的神经胶质细胞的保
护作用目前还未见报道。因此本研究观察了地黄的
主要活性成分梓醇对损伤因素作用下的星形胶质细
胞的影响。
Ｈ２Ｏ２是一种活性氧分子，它参与了许多神经系
统疾病的发病机制，常用作神经细胞氧化损伤的诱
导剂［１２］。ＬＤＨ释放量可反应细胞膜对ＬＤＨ的渗漏
程度，即反映细胞膜的通透性和完整性。在Ｈ２Ｏ２刺
激下，细胞膜的完整性遭到破坏，ＬＤＨ的渗透率也
相应增加，导致了细胞培养液中ＬＤＨ的含量大幅升
高。本实验结果显示，梓醇可以逆转Ｈ２Ｏ２所致的星
形胶质细胞活力下降和 ＬＤＨ渗漏率增强。高浓度
的梓醇组ＬＤＨ渗透率较正常组仅有轻微升高。ＳＯＤ
是机体细胞抵御氧化损伤最重要的酶类之一，主要
功能是清除体内有氧代谢所产生的超氧阴离子自由
基，使机体和细胞免受损害［１３］。ＧＳＨＰＸ是机体内广
泛存在的一种重要的过氧化氢分解酶，在 ＣＡＴ含量
极少的脑组织中，主要靠 ＧＳＨＰＸ来清除过氧化
氢［１４］。丙二醛是脂质过氧化产物，随年龄而增高，反
映机体脂质过氧化程度，间接反映细胞损伤情况［１５］。
本实验结果表明，Ｈ２Ｏ２可引起ＴＳＯＤ，ＧＳＨＰＸ活力下
降和ＭＤＡ含量升高，而预先采用梓醇干预后ＴＳＯＤ，
ＧＳＨＰＸ活力和 ＭＤＡ含量均较模型组明显改善，且
中、高剂量的梓醇组与正常组无显著差异。提示梓醇
具有清除自由基和抗脂质过氧化作用。
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众所周知，在细胞凋亡的诸多诱因中自由基是
一个重要因素，本研究证实了梓醇能够抑制星形胶
质细胞的氧化损伤，然而梓醇对星形胶质细胞的存
活率和ＬＤＨ的显著影响是否是通过抗氧化作用而
抑制细胞凋亡来实现还有待于进一步研究。本研究
初步探讨了梓醇对星形胶质细胞氧化损伤的影响，
认为其神经保护功能可能与其抗氧化作用有关。并
推测梓醇对星形胶质细胞的正常形态和功能的维持
可能促进了其对神经元的间接保护作用。
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ｄａｍａｇｅｉｎａｓｔｒｏｃｙｔｅｓ
ＺＨＡＮＧＺｉｑｉａｎｇ，ＬＩＵＹｕｍｅｉ，ＸＵＥＢａｎｇｑｕｎ，ＷＥＩＬａｎ
（ＣｏｌｅｇｅｏｆＡｎｉｍａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００３，Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］　Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：ＴｏｓｔｕｄｙｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｅｆｅｃｔｓｏｆｃａｔａｌｐｏｌａｇａｉｎｓｔＨ２Ｏ２ｉｎｄｕｃｅｄｏｘｉｄａｔｉｖｅｄａｍａｇｅｉｎａｓｔｒｏｃｙｔｅｓ．Ｍｅｔｈ
ｏｄ：Ａｓｔｒｏｃｙｔｅｓｗｅｒｅｐｒｅｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈ１，１０，１００μｍｏｌ·Ｌ－１ｃａｔａｌｐｏｌａｎｄｔｈｅｎｅｘｐｏｓｅｄｔｏＨ２Ｏ２．Ｅｆｅｃｔｓｏｆｃａｔａｌｐｏｌｏｎｃｅｌｍｏｒｐｈｏｕｓ
ｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙｉｎｖｅｒｔｅｄｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ．ＣｅｌｖｉａｂｉｌｉｔｙｗｅｒｅｄｅｔｅｃｔｅｄｂｙＭＴＴａｓｓａｙ．ＬＤＨｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅｃｅｌｃｕｌｔｕｒｅｆｌｕｉｄ，ａｎｄｉｎｔｒａｃｅｌｕ
ｌａｒＴＳＯＤ，ＧＳＨＰｘａｃｔｉｖｉｔｙａｎｄＭＤＡｃｏｎｔｅｎｔｗｅｒｅａｓｓｅｓｓｅｄｂｙｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃｍｅｔｈｏｄ．Ｒｅｓｕｌｔ：Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｃａｔａｌｐｏｌｅｖｉｄｅｎｔ
ｌｙａｍｅｌｉｏｒａｔｅｄｃｅｌｍｏｒｐｈｏｕｓ，ｉｍｐｒｏｖｅｄｃｅｌｖｉａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄｍａｉｎｔａｉｎｅｄｉｎｔｅｇｒａｌｉｔｙｏｆｃｅｌｍｅｍｂｒａｎｅ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｃａｔａｌｐｏｌｃｏｕｌｄｓｉｇｎｉｆｉ
ｃａｎｔｌｙｉｎｈｉｂｉｔｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｉｎｔｒａｃｅｌｕｌａｒＴＳＯＤａｎｄＧＳＨＰＸａｃｔｉｖｉｔｙ，ａｎｄｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＭＤＡｃｏｎｔｅｎｔ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：Ｃａｔａｌｐｏｌｈａｖｅ
ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｅｆｅｃｔｓａｇａｉｎｓｔＨ２Ｏ２ｉｎｄｕｃｅｄｏｘｉｄａｔｉｖｅｄａｍａｇｅｉｎａｓｔｒｏｃｙｔｅｓ．
［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］　ｃａｔａｌｐｏｌ；ａｓｔｒｏｃｙｔｅｓ；ｏｘｉｄａｔｉｖｅｄａｍａｇｅ
［责任编辑　古云侠］
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