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Effect and mechanism on dopamine contents of striatum in rat model of Parkinson‘s disease ginsenoside Rg1

人参皂苷Rg1对PD模型大鼠纹状体多巴胺含量的影响及其机制探讨



全 文 :人参皂苷 Rg1对 PD模型大鼠纹状体多巴胺
含量的影响及其机制探讨
徐 丽,刘黎星,陈文芳
(青岛大学 医学院 生理学教研室,山东 青岛 266071)
[摘要] 目的:研究人参皂苷Rg1对6羟基多巴(6OHDA)制备的去卵巢(OVX)帕金森病(PD)模型大鼠纹
状体(Str)多巴胺(DA)含量的影响及其机制探讨。方法:应用6OHDA制备 OVX的 PD模型大鼠,腹腔注射 Rg1
(10mg·kg-1)或侧脑室同时给予雌激素受体(ER)拮抗剂ICI182,780(24ng·kg-1),连续用药14d,观察阿朴吗
啡诱导的大鼠旋转行为。应用高效液相色谱法(HPLC)检测纹状体(Str)内 DA及其代谢产物二羟基苯乙酸
(DOPAC)和高香草酸(HVA)含量的变化。结果:人参皂苷Rg1可明显改善PD模型大鼠单侧旋转行为(P<001),
此作用可被ICI182,780所阻断。Rg1给药组可显著提高损毁侧 StrDA及其代谢产物含量(P<001)。应用 ICI
182,780可阻断Rg1的神经保护作用,损毁侧StrDA及其代谢产物含量较Rg1给药组明显降低(P<001)。结论:
人参皂苷Rg1对6OHDA所致的去卵巢PD模型大鼠黑质多巴胺能神经元有一定保护作用,此作用与ER途径的激
活有关。
[关键词] 人参皂苷Rg1;帕金森病;多巴胺;纹状体;雌激素受体;大鼠
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)15185604
[收稿日期] 20070810
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30570573);山东省教育
厅项目(J05L01);青岛市科学技术局项目(0510JC97,052JC136)
[通讯作者] 陈文芳,Tel:(532)83780103,Email:chenwen
fangqd@yahoo.com.cn
  帕金森病(Parkinson’sdisease,PD)是一种常
见的中枢神经系统退行性疾病,其主要病理改变是
中脑黑质致密带(substantianigrazonacompacta,
SNc)多巴胺(dopamine,DA)能神经元进行性的丢
失。流行病学研究显示 PD的发病率男性高于女
性[1],性激素尤其是雌激素在其中发挥了重要作
用。大量研究揭示雌激素对DA能神经元有保护作
用,雌激素可增加黑质 Str系统多巴胺的活性[2],明
显降低1甲基4苯基1,2,3,6四氢吡啶(MPTP)及
6OHDA诱导的 PD动物模型 DA能神经元的损
伤[34]。但长期应用雌激素替代治疗会增加乳腺癌、
子宫内膜癌及中风等的发病率[5],故限制了其在临
床的长期应用。因此应用天然植物雌激素来替代雌
激素疗法具有广阔的应用前景。
人参皂苷是人参的主要活性成分。近年来的研
究显示,人参皂苷Rg1在人参皂苷中的含量丰富,具
有多种生理活性,特别是在中枢神经系统,Rg1具有
神经营养和神经保护作用。但其详细机制目前尚不
清楚。笔者前期工作已证实Rg1具有类雌激素样作
用,是一种新的植物雌激素[6]。本研究通过建立去
卵巢PD大鼠模型,研究人参皂苷 Rg1对大鼠行为
学和纹状体(striatum,Str)DA及其代谢产物的影
响,并探讨其对DA能神经元保护作用的可能机制,
以期为PD的防治提供进一步的实验依据。
1 材料
1.1 动物 健康成年雌性 Wistar大鼠,清洁级,购
于山东省实验动物中心,动物合格证号 SCXK(鲁)
20050015,体重200~250g,置于室温(19±2)℃,
12∶12h昼夜循环光照,自由进食、饮水。动物于试
验前适应实验室环境1周。
1.2 药物 6OHDA(批号055K3738)及阿朴吗啡
(批号103K1033)均为 Sigma公司产品;ginsenoside
Rg1为白求恩医科大学提供,纯度99%;ICI182,780
(批号19A/70631)为Tocris公司产品。
1.3 仪器 600-717-2465高效液相色谱仪,美
国Waters公司产品。
2 方法
2.1 卵巢摘除术 成年健康雌鼠,以8%水合氯醛
腹腔注射麻醉后,行双侧卵巢摘除术,以去除内源性
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雌激素的影响。
2.2 造模与给药 大鼠卵巢摘除10d后,随机分
为6OHDA模型组,Rg1+6OHDA组,ICI+Rg1+6
OHDA组,每组各6只,参照 Paxinos和 Watson鼠脑
立体定位图谱[7],采用6OHDA两点注射法单侧损
毁内侧前脑束(MFB)建立帕金森病大鼠模型。坐
标:①门齿线,-23mm;前囟,-44mm;中线旁
开,12mm;硬脑膜表面,-78mm;②门齿线,+
34mm;前囟,-40mm;中线旁开,08mm;硬脑
膜表面,-80mm;两点分别注射 25μL和 3μL
的6OHDA(36g·L-1),并行同侧侧脑室埋管。
侧脑室给予生理盐水或ICI182,780(24ng·kg-1)
2μL,注射速度为1μL·min-1,每次注射后留针5
min,1h后腹腔注射 Rg1(10mg·kg
-1),连续给药
14d。
2.3 行为学检测 术后第15天,在特制的四道自
动旋转仪中测试由阿朴吗啡(APO,005mg·kg-1,
sc)诱发的旋转行为。每次测试时间为 30min,转
速>7r·min-1的大鼠为成功PD模型大鼠。
2.4 HPLC检测 应用 HPLC进行 Str内 DA及其
代谢产物含量的测定。大鼠断头取脑,取出两侧
Str,称重,加入100μL冰冷的样品预处理 A液,超
声匀浆10s后,冰浴静置1h,取匀浆液4℃离心,
12000r·min-1,离心20min;移出80μL上清液加
入样品预处理 B液40μL涡旋混匀后第2次离心,
取上清液行 HPLC分析。设定最大柱压为 17237
MPa,流速10mL·min-1。ECD设定电压065V,
每一样品检测30min每次进样20μL,根据色谱峰
面积从标准曲线上求出相应含量(ng·mg-1组织湿
重)。样品预处理液中A液为04mol·L-1HClO4:
46mLHClO4用 ddH2O稀释至200mL;B液为20
mmol·L-1柠檬酸钾(16g),300mmol·L-1磷酸氢
二钾(1306g),2mmol·L-1EDTA2Na(0185g)溶
于250mLddH2O中。
2.5 统计学处理 试验结果用 珋x±s表示,应用
SPSS100统计软件,所用统计方法用随机区组方
差分析后 Q检验及两样本均数的 t检验,P<005
表示差异有显著性。
3 结果
3.1 人参皂苷 Rg1对 OVXPD大鼠旋转行为的影
响 PD大鼠术后2周注射APO后1~5min内开始
旋转,旋转时多数以健侧后肢为支点,身体向健侧弯
曲,首尾相接,原地转动,有的甚至出现翻转,持续
30min以上。结果显示,6OHDA组6只大鼠旋转
速度均达到 7r·min-1;Rg1给药组旋转行为较
6OHDA模型组明显减弱,有显著性差异(P<
001)。应用 ER拮抗剂 ICI182,780,可部分减弱
Rg1给药组对其旋转行为的影响(P<005)(表1)。
表1 Rg1对6OHDA制备的PD模型大鼠旋转
行为的影响(珋x±s,n=6)
组别 剂量/mg·kg-1 旋转圈数/30min
6OHDA - 230±1436
Rg1+6OHDA 10 107±11111)
ICI+Rg1+6OHDA 10 165±14232,3)
  注:与6OHDA组相比1)P<001,2)P<005;与 Rg1+6OHDA
组相比3)P<005
3.2 OVX对大鼠 Str内 DA及其代谢产物的影响
 应用 HPLC测定各组大鼠 StrDA及其代谢产物
DOPAC和 HVA的含量。结果显示 OVX组 StrDA
和DOPAC含量较正常大鼠明显降低(P<001),而
HVA变化不明显(表2)。
表2 OVX对大鼠Str内DA及其代谢产物的影响
(珋x±s,n=6) ng·mg-1
组别 DA DOPAC HVA
模型 1210±039 129±007 085±009
OVX 972±0421) 086±0071) 086±003
  注:与模型组相比1)P<001
3.3 人参皂苷Rg1对OVXPD大鼠Str内DA及其
代谢产物的影响以及ICI182,780的阻断作用 结果
显示6OHDA组患侧 DA及其代谢产物 DOPAC和
HVA较健侧明显减少,具有统计学意义(P<001,
P<005)。Rg1给药组大鼠患侧与6OHDA组患侧相
比DA及其代谢产物DOPAC明显增高,差异有显著
性(P<001)。此作用可被雌激素受体拮抗剂 ICI
182,780完全阻断(P<001)。单用 ICI182,780对
6OHDA组健侧及患侧多巴胺及其代谢产物DOPAC
和HVA的含量没有明显影响(表3)。
4 讨论
人参皂苷是人参的主要活性成分,Rg1在人参
皂苷中含量丰富。近年来的研究揭示,人参皂苷
Rg1对中枢神经系统有保护作用,可以抗衰老、益智
及保护 β淀粉样蛋白诱导的大鼠海马神经元损
伤[89]。应用MPTP制备的小鼠 PD模型研究显示,
Rg1对SNDA能神经元具有保护作用,其作用机制
与抗凋亡、抗氧化应激有关[10]。但其详细机制目前
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  表3 人参皂苷Rg1对去卵巢PD大鼠Str内DA及其代谢产物的影响以及ICI182,780的阻断作用(珋x±s,n=6) ng·mg-1
组别
剂量
/mg·kg-1
健侧
DA DOPAC HVA
患侧
DA DOPAC HVA
6OHDA - 987±082 086±012 083±005 017±0051,3) 003±0012,3) 032±0082)
Rg1+6OHDA 10 105±079 105±006 089±008 669±072 080±036 079±022
ICI+Rg1+6OHDA 10 923±073 066±004 094±005 019±0053) 003±0013) 083±012
ICI+6OHDA - 815±078 063±009 078±013 008±0063) 001±00043) 072±015
  注:与健侧相比1)P<001,2)P<005;与Rg1给药组患侧相比3)P<001
尚不清楚。笔者的前期工作已证实Rg1具有类雌激
素样作用,可促进 ER阳性的乳腺癌细胞 MCF7增
生并可激活雌激素反应元件(estrogenresponseele
ment,ERE),此作用可被ER的拮抗剂 ICI182,780
所阻断[6]。这一发现为Rg1的分子作用机制的研究
提供新的思路。人参皂苷Rg1神经保护作用是否与
ER激活有关,目前未见报道。
本研究应用OVX大鼠模拟更年期妇女的低雌
激素水平,应用神经毒素6OHDA两点注射法单侧
损毁MFB。结果显示,OVXPD模型大鼠 StrDA及
其代谢产物 DOPAC的含量较正常大鼠显著降低,
进一步证实了 Leranth等提出的雌激素对中脑 DA
能神经元的保护作用[11]。6OHDA制备的OVXPD
模型大鼠在阿朴吗啡的诱导下表现为明显的旋转行
为,PD模型大鼠患侧 StrDA及其代谢产物 DOPAC
和HVA的含量较健侧显著降低。应用人参皂苷
Rg1后,可明显减弱 PD大鼠模型的旋转行为,并减
轻了StrDA及其代谢产物DOPAC和HVA的降低。
证明了人参皂苷Rg1对OVXPD模型大鼠中脑黑质
DA能神经元的保护作用。ER在脑内有广泛的分
布。动物实验及组织细胞培养实验均证实雌激素对
中枢神经元具有保护作用[1214]。为进一步探讨 Rg1
对黑质DA能神经元保护作用的机制,本研究应用
ER拮抗剂ICI182,780,观察其对Rg1作用的影响。
结果显示,ICI182,780可以阻断 Rg1对 PD模型大
鼠旋转行为的改善,同时 ICI182,780组损毁侧 Str
DA及其代谢产物 DOPAC较 Rg1给药组亦明显降
低。表明人参皂苷Rg1具有类雌激素样作用,ER拮
抗剂ICI182,780可以阻断人参皂苷Rg1对黑质Str
DA能神经元的保护作用。
[参考文献]
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Efectandmechanismondopaminecontentsofstriatuminratmodelof
Parkinson'sdiseaseginsenosideRg1
XULi,LIULixing,CHENWenfang
(DeparmentofPhysiology,MedicalColegeofQingdaoUniversity,Qingdao266071,China)
[Abstract] Objective:Toinvestigateefectandmechanismsondopaminecontentsofstriatum(Str)inthe6OHDAinduced
ratmodelofParkinson′sdisease(PD)byginsenosideRg1.Method:OvariectomizedPDratsweretreatedwithvehicle,ginsenoside
Rg1(10mg·kg
-1)orestrogenreceptor(ER)antagonistICI182,780for14d.Thechangeofapomorphinelinducedrotationalbehav
iorinPDratswereobserved.Thehighperformancelipidchromotophotography(HPLC)wasusedtodeterminethecontentsofDA,di
hydroxyphenylaceticacid(DOPAC)andhomovanilicacid(HVA)instriatum.Result:Rg1treatmentcouldamelioratethePDrat′s
rotationalbehaviorinducedbyapomorphine(P<0.01).ThisefectcouldbeblockedbyERantagonistICI182,780.TheDA,
DOPACandHVAlevelsintheinjuredsideofStrforPDratsweresignificantlydecreasedcomparedwiththeintactside(P<0.01).
Rg1treatmentcouldincreaseDAcontentsintheinjuredsideofStr(P<0.01).ICI182,780couldcompletelyblocktheneuroprotec
tiveefectsofRg1.TheDAcontentsanditsmetabolitesintheinjuredsideoftheICItreatmentgroupweresignificantlydecreasedcom
paredwiththeRg1group(P<0.01).Conclusion:GinsenosideRg1mayhaveprotectiveefectsonthedopaminergicneuronsforthe
6OHDAinducedOVXratmodelofPD,ER.Maybeinvolvedintheprotectionaction.
[Keywords] ginsenosideRg1;Parkinson'sdisease;dopamine;striatum;estrogenreceptor;rat
[责任编辑 古云侠]
[收稿日期] 20070810
[基金项目] 重庆市卫生局科学基金(042143);重庆市自然科学基金(CSTC,2005BB5315)
[通讯作者] 谢鹏,Tel:(023)68485490,Email:xiepeng58@21cn.com
刺五加注射液体外诱导骨髓基质细胞分化为
神经元样细胞的机制研究
杨 琴1,谢 鹏1,曾志磊1,李 傲2,杨 军1,李咏梅3
(1.重庆医科大学 附属第一医院 神经内科 重庆市神经病学重点实验室,重庆 400016;
2.重庆医科大学 药学院,重庆 400016;
3.重庆医科大学 附属第一医院影像科,重庆 400016)
[摘要] 目的:研究核因子κB(NFκB)在刺五加诱导骨髓基质细胞(MSCs)分化为神经元样细胞中的作用。
方法:试验分对照组和刺五加诱导组。采用倒置显微镜观察细胞形态;免疫荧光检测 MSCs表型、诱导后神经细胞
标记蛋白表达和NFκB亚基p65核移位情况;Westernblot法检测诱导组、对照组 IκBα的表达。结果:刺五加诱导
1h,可见部分细胞体积缩小,立体感增强,胞体收缩成锥形或球形;诱导5h,较多细胞成三角形或球形,细胞微丝收
缩,伪足形成细长突起,局部交织成网,部分细胞脱落、死亡。诱导7d,多数细胞成锥形、三角形、球形,交织成网,
形成较典型的神经元样细胞。对照组5h时细胞无明显形态变化,7d时偶见锥形细胞。免疫荧光检测到诱导组诱
导1h时nestin表达即为强阳性,到第7天仍为阳性,而βⅢ Tubulin在第1小时为弱阳性,3,5h则为强阳性,并持
续到7d仍为阳性。神经细胞特异性烯醇化酶(NSE)在第3小时为弱阳性,第5,7天则为强阳性,未见胶质细胞标
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