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Influence of Chinese herbal extract complex on expression of Corticotropin-releasing factor and protein kinasec protein in hippocampus of middle cerebral artery occlusion rats

金思维对脑缺血模型大鼠海马CRF,PKC蛋白表达的影响



全 文 :金思维对脑缺血模型大鼠海马 CRF,PKC
蛋白表达的影响
尹军祥1,田金洲1,时 晶1,程 龙1,王永炎2
(1北京中医药大学 老年医学研究所,北京 100700;2中国中医科学院,北京 100700)
[摘要] 目的:观察中药金思维对脑缺血模型大鼠海马神经细胞促肾上腺皮质激素释放因子(CRF),蛋白激
酶C(PKC)蛋白表达的影响。方法:采用线栓法制备脑缺血模型,大鼠随机分为假手术组,脑缺血模型组,金思维组
(61g·kg-1·d-1)和都可喜组(739mg·kg-1·d-1)。利用免疫组化技术,分析各组大鼠海马区CRF,PKC蛋白
表达量。结果:CRF:假手术组海马区可见少量阳性细胞;模型组见大量阳性细胞,着色深,随时间延长增多。金思
维组和都可喜组阳性表达较少,着色较浅。模型组蛋白阳性表达面积均显著高于假手术组、金思维组和都可喜组,
P<001。PKC:假手术组海马区阳性表达颗粒少,模型组见大量阳性表达颗粒,金思维组和都可喜组阳性表达颗
粒稀疏。模型组CRF蛋白阳性表达面积均显著高于假手术组、金思维组和都可喜组,P<001。同时发现金思维组
和都可喜组2组大鼠海马CRF,PKC蛋白阳性表达面积比较无明显差异。结论:脑缺血诱导CRF,PKC蛋白高表达
是导致海马神经细胞迟发性死亡的一个重要因素;金思维可下调脑缺血后CRF,PKC蛋白表达,这可能是金思维保
护缺血后神经损伤的作用机制之一。
[关键词] 金思维;脑缺血;促肾上腺皮质激素释放因子;蛋白激酶C
[中图分类号]R2855 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2006)23198304
[收稿日期] 20051110
[基金项目] 国家重点基础研究发展(973)计划项目
(2003CB517104);教育部重大科技项目(10408)
[通讯作者] 田金洲,Tel:(010)84013132,Email:johnsontian
@hotmail.com.
  大脑中动脉梗塞(MCAO)模型大鼠缺血缺氧
后,缺血区神经元被激活,释放大量促肾上腺皮质激
素释放因子(CRF),CRF在脑损伤局部发挥着神经
毒性物质的作用,通过脑室内给予CRF受体拮抗剂
能明显减轻缺血后神经组织的损伤[1]。研究发现
脑缺血时神经元的钙超载可改变蛋白激酶C(PKC)
活性,PKC抑制剂可减轻缺血性神经元损害,同时
PKC的激活诱导了缺血再灌注后细胞凋亡的发
生[2]。表明PKC不但参与了缺血性神经损伤,而且
在缺血性脑神经损害中起着重要作用。
金思维具有补肾益精、化痰通络等功效,临床试
验揭示其能显著改善老年前期及老年人记忆功能,
具有显著改善脑缺血病人认知障碍的疗效[3,4]。本
次实验采用MCAO模型大鼠为研究对象,观察了金
思维对模型大鼠海马 CRF,PKC表达的影响,拟从
蛋白水平解释金思维改善脑缺血病人认知障碍的机
制。
1 材料
11 动物 健康Ⅲ级SD雄性大鼠,体重280~320
g,由北京维通利华实验动物中心供给,许可证编号
SCXK(京)20020003。
12 药物与试剂 金思维主要包括人参茎叶皂苷、
厚朴酚等(河南苑西制药有限公司生产,批号
20010923);都可喜片剂,批号9C0842(法国施维雅
药厂生产,上海福达制药有限公司分装);羊抗 CRF
(S19,SantaCruzBiotechnology,Inc),SP工作液试
剂盒(山羊SPKit,二抗为生物素标记兔抗山羊IgG,
北京中山生物技术有限公司)。
13 仪器与设备 真空组织脱水仪(日本)、平推
式石蜡切片机(日本),真彩色图象分析仪(德国
Leica公司)。
2 方法
21 动物分组及给药 大鼠被随机分为4组,假手
术组、脑缺血模型组(简称模型组)、金思维治疗组
(简称金思维组)和阳性药都可喜组(简称都可喜
组)。每组12只。假手术组、模型组,造模型前喂
饲蒸馏水,0001mL·g-1体重,灌胃。金思维组造
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模前喂饲中药金思维,给药剂量(生药)61g·kg-1
·d-1,给药体积为0007mL·g-1体重,实验时将
药物用蒸馏水配制成水溶液灌胃。都可喜组模前喂
饲都可喜,按739mg·kg-1·d-1量给药,给药体积
同其他组。各组动物均于造模前1d给药,共给药5
d。
22 模型制备 根据本课题组建立的脑缺血动物
模型的方法制备[5]。大鼠麻醉后,分离右颈总动脉
(CCA)、颈内动脉(ICA)及颈外动脉(ECA),结扎
ECA与 CCA,动脉夹夹闭 ICA远心端,于 ECA与
ICA分叉处作一切口,从切口处插入尼龙线,松开动
脉夹,续继插入尼龙线至稍有阻力,插入深度为
(185±05)mm左右,实现大脑中动脉阻塞导致
脑缺血,结扎入口处。2h后轻轻提拉线头至有阻
力,实现大脑中动脉再灌,则造模完成。正常组大鼠
不作任何处理。
23 脑组织取材 模型制备后,缺血2h后分别于
再灌2,6,24h时取材,每个时间点取4只,大鼠经
腹腔注射10%水合氯醛麻醉(00035mL·g-1体
重),常规胸腹联合切口,经左心室插管,分别用生
理盐水、4%多聚甲醛的01mol·L-1磷酸盐缓冲液
灌注固定,注毕取出大脑,左侧大脑用刀切一痕迹作
标记以区分左右侧大脑,切成3~4mm厚小块放入
4%多聚甲醛溶液后固定备用。
24 脑组织处理 取各组大鼠脑组织,置于真空组
织脱水仪中梯度乙醇脱水以及二甲苯透明,石蜡包
埋;石蜡切片机冠状连续切片,切片厚度6μm;切片
放入60℃烤箱烤12h。
25 免疫组化染色方法及步骤 参考文献免疫组
化主要方法进行 CRF和 PKC染色,CRF染色具体
步骤中加入的抗体分别为羊抗 CRF(1∶100)和生物
素化兔抗山羊IgG(1∶200);PKC染色具体步骤中加
入的抗体分别为兔抗PKC(1∶100)和生物素化山羊
抗兔IgG(1∶200),其他染色步骤同参考文献[6]。
26 图象半定量分析及照相 采用 HPIAS-2000
高清晰度彩色病理图象分析系统 (Ida2000)对蛋白
表达免疫组化结果进行分析,在10×20倍视野下,
每张切片选取5个视野,统计每个视野的阳性表达
面积和阳性表达细胞数。
27 统计分析 统计数据采用 珋x±s表示,运用
SPSS100进行统计与分析,组间资料用ANOVA分
析。
3 结果
31 CRF免疫组化结果 CRF免疫组化染色结果
显示,假手术组海马区可见很少量阳性表达细胞,分
布稀疏,着色浅淡;模型组大鼠海马区可见大量阳性
表达细胞,胞浆内阳性物质着色深呈较均匀分布,并
且随着时间延长阳性表达细胞增多,着色更深。而
金思维组和都可喜组大鼠海马区阳性表达细胞相对
模型组较少,着色较浅。见图1。
图1 各组大鼠海马CRF蛋白表达(×200)
A假手术组;B模型组;C金思维组;D都可喜组
结果提示,造模后大鼠海马神经细胞 CRF蛋白
阳性表达较假手术组显著性增加(P<001),并随
着再灌时间延长表达面积明显增大。而药物治疗组
大鼠海马神经细胞 CRF蛋白阳性表达较模型组有
明显减少(P<005或P<001),结果见表1。
32 PKC免疫组化结果 PKC免疫组化染色图片
显示,假手术组海马区阳性表达颗粒很少,而模型组
可见大量阳性表达颗粒,阳性颗粒物质主要聚集于
细胞膜上,颗粒大且密集着色深。金思维组和都可
喜组大鼠海马区也可见许多棕黄色颗粒物质,主要
聚集于细胞膜上,相对模型组有明显减少,颗粒较小
且着色浅。见图2。
统计结果提示,造模后大鼠海马神经细胞 PKC
蛋白阳性表达较假手术组显著性增加(P<001),
并且随着再灌时间的延长表达面积也明显增大。而
提前予干预药物治疗后各组大鼠海马神经细胞
PKC蛋白阳性表达较模型组海马 PKC蛋白阳性表
达有明显减少(P<005或P<001),结果见表2。
4 讨论
研究表明神经内分泌免疫网络的紊乱是导致缺
血性脑神经损伤的重要机制。CRF是一种神经内
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图2 各组大鼠海马PKC蛋白表达图(×200)
A假手术组;B模型组;C金思维组;D都可喜组
分泌肽,它与脑缺血神经损伤的关系在最近10年才
逐渐受到重视。脑缺血10min,CRF拮抗剂 αCRF
具有明显保护缺血侧海马CA1神经元的作用,证明
CRF能介导脑缺血后神经元损伤,其拮抗剂能减轻
脑缺血神经损伤[7]。而通过蛋白激酶抑制剂可减
弱或抑制CRF的作用,CRF可能通过激活钙依赖性
蛋白激酶(蛋白激酶C等)而发挥其生物效应的[8];
脑缺血可诱导PKC移位激活[9],PKC激活抑制剂可
减轻神经元缺血性损害,提示PKC的移位激活参与
了神经元缺血损伤[10]。因此,推测脑缺血诱导释放
的CRF可能通过激活神经信号传导通路中 PKC而
发挥神经损伤作用。
作者结合中医整体观与阴阳平衡理论,以中医
  表1 各组不同时间点CRF蛋白阳性表达比较(珋x±s,n=12) μm2
组别
剂量
/mg·kg-1·d-1
再灌时点
2h 6h 24h
假手术 - 2466±8780 6194±237834) 6804±21367
模型  - 10199±227721) 22764±353831,4) 28129±566621,5)
金思维 6100 8567±199273) 17543±425652,4) 23196±481422,5)
都可喜 739 8333±174623,4) 16779±433143,5) 23384±467912,5)
  注:与假手术组比1)P<001;与模型组比2)P<001,3)P<005;与2h比P<001;与6h比P<001(表2同)
表2 各组不同时间点PKC蛋白阳性表达比较(珋x±s,n=12) μm2
组别
剂量
/mg·kg-1·d-1
再灌时点
2h 6h 24h
假手术 - 2128±64.06 4498±242824) 5328±25347
模 型 - 6417±262.341) 18867±501021,4) 23098±510991,5)
金思维 6100 5061±250.07 15305±49122,4) 19669±390732,5)
都可喜 739 4878±238.71 15190±521212,4) 19287±370082,5)
药对神经内分泌免疫网络关键因子 CRF,PKC的调
节为切入点,探讨了缺血后海马神经元的CRF,PKC
蛋白表达情况和金思维对 CRF,PKC蛋白表达的调
节作用。实验结果显示,模型组大鼠于缺血再灌后
海马区 CRF,PKC蛋白表达较假手术组显著增加
(P<001),并且模型组海马区CRF,PKC蛋白表达
随时间推移也明显增加。并且在不同时间点模型组
CRF蛋白表达高峰均较PKC蛋白表达提前,这说明
PKC蛋白表达可能受 CRF蛋白表达的影响。而在
金思维组和都可喜组,在各时间点 CRF,PKC蛋白
表达强度均有所减弱。研究表明中药调节神经内分
泌免疫网络的作用是多方面的,金思维是以补肾化
痰降浊为主组方的中药制剂,此次实验发现,金思维
对缺血诱导的海马神经元 CRF,PKC蛋白表达具有
明显的下调作用,这可能是其脑缺血后神经保护作
用机制之一。
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InfluenceofChineseherbalextractcomplexonexpressionof
Corticotropinreleasingfactorandproteinkinasecproteininhippocampus
ofmiddlecerebralarteryocclusionrats
YINJunxiang1,TIANJinzhou1,SHIJing1,CHENGLong1,WANGYongyan2
(1InstituteofGeriatrics,BeijingUniversityofChineseMedicine,Beijing100700,China;
2ChinaAcademyofChineseMedicine,Beijing100700,China)
[Abstract] Objective:ToexploretheinfluenceofoneChineseherbalextractcomplex(GETO)ontheexpressionofcortico
tropinreleasingfactor(CRF)andproteinkinasec(PKC)proteinsofthehippocampusinmiddlecerebralarteryorilusion(MCAO)rats
Method:AlratsweresubjectedtoMCAObynylonthread,excepttheshamgroupratsRatswerediviedintofourgroups:shamgroup,
cerebralischemiamodelgroup,GETOgroup(61g·kg-1·d-1)andDuxilgroup(73mg·kg-1·d-1)Usingimmunohistochem
istrytechniquewemeasuredtheexpressionquantityofCRFandPKCproteininhippocampusofMCAOratsat2h,6hand24hafter
reperfusion,contrastedtoDuxilResult:CRF:Therewerelotsofpositiveanddeeperdyeingneuronsinhippocampusofmodelgroup
rats,whiletherewereafewofpositiveandlighterdyeingneuronsinshamgroup,GETOgroupandDuxilgroupThepositiveexpres
sionareasofCRFproteininhippocampusofmodelgroupwassignificantlybiggerthanthatofshamgroup,GETOgroupandDuxil
grouprespectively(P<001)PKC:Therewereagreatnumberofdenserpositivegranulesinhippocampusofmodelgrouprats,while
therewereafewofscateredpositivegranulesinshamgroup,GETOgroupandDuxilgroupThepositiveexpressionareasofCRFpro
teininhippocampusofmodelgroupwassignificantlybiggerthanthatofshamgroup,GETOgroupandDuxilgrouprespectively(P<
001)AtthesametimetherewasnotsignificantdiferenceabouttheexpressionofCRFandPKCproteinbetweenGETOgroupand
DuxilgroupConclusion:ThehighexpressionofCRFandPKCinducedbycerebralischemiamaybeoneimportantfactorthatresulted
inthedelayedneuronaldeathinhippocampusGETOcandownregulatetheexpressionofCRFandPKCinducedbycerebralischemia,
whichmaybeoneofthemechanismsthattheChineseherbalextractcomplex,protectcerebralischemicinjury
[Keywords] Chineseherbalextractcomplex;middlecerebralarteryocclusion;corticotropinreleasingfactor;proteinkinaseC
[责任编辑 古云侠
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