全 文 :中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第9期2006年9月·1359·
● 药理与临床
蝎毒耐热蛋白对帕金森病模型小鼠脑内一氧化氮合酶的影响
于德钦1,殷盛明1,彭 岩2t,高 溪1,赵杰1,唐一源3,张万琴1
(1.大连医科大学生理学教研室,辽宁大连116027;2.大连医科大学机能实验室,辽宁大连116027;
3.大连理工大学神经信息研究所,辽宁大连 116027)
摘 要:目的 观察蝎毒耐热蛋白(sVHRP)对1一甲基一4一苯基一1,2,3,6一四氢吡啶(MPTP)致帕金森病小鼠运动协
调性和脑内神经元型一氧化氮合酶(nNOS)免疫反应(IR)阳性神经元的影响。方法C57BL/6小鼠颈部se
MPTP20mg/kg,连续8d造模型。同时设立SVHRP治疗组,测定小鼠爬竿和游泳时间以检测其运动协调性。应
用免疫细胞化学方法观察脑内黑质酪氨酸羟化酶(TH)和nNOS免疫反应阳性神经元的变化。结果MPTP致模
型小鼠在黑质致密部多巴胺能神经元损伤后,运动协调能力下降,同时在尾核的nNOS免疫反应阳性神经元细胞
数较正常组增多。治疗组小鼠运动协调能力与正常对照组比较没有明显改变,尾核的nNOS免疫反应阳性神经元
细胞数较模型组明显减少。结论SVHRP可以保护中脑黑质致密部多巴胺能神经元及改善MPTP引起的运动协
调性降低,逆转MPTP引起的尾核nNOS免疫反应活性增强。而N0可能参与其保护机制。
关键词:1一甲基一4一苯基一1,2,3,6一四氢吡啶(MPTP);帕金森病;神经元型一氧化氮合酶(nNOS);竭毒耐热蛋白
(SVHRP)
中圈分类号:R282.74 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2006)09—1359一04
Effectsofscorpionve omheat-resistantproteinonintracerebralNosynthase
ofmicewithParkinson’Sdisease
YUDe—qinl,YINSheng—min91,PENGYan2, AOXil,ZHAOJiel,
TANGYi—yuan3。ZHANGWan—qinl
(1.DepartmentofPhysiology,DalianMedicalUniversity,Dalian116027,China;2.DepartmentofFunc ion
Laboratory,DalianMedicalUniversity,Dalian116027,China;3.InstituteofNeuroinformatics,
DalianUniversityofTechnology,Dalian116027,China)
Abstract:ObjectiveToobserveth ffectsof corpionve omheat—resistantpro ein(SVHRP)on
thelocomotorabilityandimmunoreactivity(IR)ofneuralnitricoxidesynthase(nNOS)inC57BL/6mice
withParkinson7Sdiseaseinducedby1-methyl一4一phenyl一1,2,3,6一tetrahydropyridine(MPTP).Methods
C57BL/6MicewereSCinjectedwithMPTP(20mg/kg)for8d,thenthepolet standswimmingtestwere
conductedto stifytheirmotorharmonyinSVHRPgroup.Immunocytochemistrywasusedtoobserveth
changeofTH—IRpositiveneuronsi ubstantiaigrandnNOS—IRpositiveneuronsi caudatum。
respectively.ResultsThresultsindicatedthatMPTPmodelmiceshowedlocomotordeficitsafterthe
damageofdopaminergicneurons.Meanwhile.thenumb rofnNOS—IRpositiveneuronsi caudatum
increaseda comparedtothenormalgroup.Furthermore,thethe apygroupadnodifferencei
locomotorharmonycomparedwiththenormalcontrolgroup,butthenumberofnNOS—IRpositiveneurons
incaudatumdecreasedsignificantlyascomparedtothemodelgroup.ConclusionThistudysuggeststhat
theincreaseofnNOSincaudatummayplayaroleinimprovementof10comotordisability.SVHRPexerts
neuroprotectioninMPTP—treatedC57BL/6miceviadecreasingnNOSinthecaudatum.NOmayberelated
totheprotectivemechanism.
Keywords:1一methyl一4一phenyl一1,2,3,6一teftahydropyridine(MPTP);Parkinson7Sdisease;neural
nitricoxidesynthase(nNOS);scorpionvenomheat—resistantprotein(SVHRP)
收稿日期
基金项目
作者简介
*通讯作
:2005—12—26
:国家自然科学基金资助项目(60472017)
:于德钦(1962一),男,辽宁大连人,大连医科大学生理教研室实验师,大专,长期从事神经变性疾病的治疗和发病机制的研究,
在该领域已发表论文8篇,获省级科技进步奖1项。
Tel:(0411)84720032Fax:(0411)84720655E—mail:yudeqin62@yahoo.corn.cn
者彭岩Tel:(0411)84720143Fax:(0411)84720655E—mail:pengyan830@yahoo.corn.ca
万方数据
中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第9期2006年9月
帕金森病(Parkinson’Sdisease,PD)是常见的
神经系统退行性疾病,其发病机制不清。目前治疗
PD的药物只能对症治疗,有许多不良反应。蝎毒作
为传统中药,早有记载可以治疗PD[1],但其治疗机
制尚不清楚。1一甲基一4一苯基一1,2,3,6一四氢吡啶
(MPTP)建立PD模型的方法应用了近20年。在人
类和啮齿类动物,MPTP可以引起与PD患者相似
的临床、生化和神经化学的改变[2]。C57BL/6小鼠
对MPTP的毒性作用高度敏感,被广泛用于研究
PD的发病和治疗机制[2]。已有研究表明一氧化氮
(NO)可能参与PD的发病机制[3“]。神经元型一氧
化氮合酶(nNOS)主要存在于脑内,与No的产生
密切相关。为了进一步探讨PD的发病机制和寻找
新的治疗PD的药物,本研究制备C57BL/6小鼠的
MPTP模型,同时给予蝎毒耐热蛋白(SVHRP)治
疗,观察相应脑区酪氨酸羟化酶(TH)阳性多巴胺
能神经元和nNOS阳性神经元的变化,探讨蝎毒耐
热蛋白对PD小鼠运动协调能力的改善及其可能的
机制。
1材料
1.1药品与试剂:MPTP,015K1187,美国Sigma
公司。第一抗体(TH—Ab,1:1000;nNOS—Ab,
1:300)购于Sigma公司。生物素化的羊抗兔的
IgG(1:400),购于武汉Boster公司。蝎毒耐热蛋
白(SVHRP),由大连医科大学中试基地提供,蝎毒
耐热蛋白(含蛋白0.02mg/mL)由东亚钳蝎
ButhusmartensiiKarsch提取,经特殊工艺处理,其
毒性明显降低,药效明显提高(国家发明专利:
ZL01106166.9)。其余试剂均为市售分析纯。
1.2动物:C57BL/6小鼠(大连医科大学动物实验
中心提供)。
1.3 仪器:HPIAS系列彩色病理图文分析系统,购
于华海电子有限公司。ZPQ一86型振动切片机,购
于上海海天电子仪器有限公司。U一3010日立分光
光度计。
2方法
2.1 PD模型制备和分组:选取健康C57BL/6小
鼠(雌雄各半,体重18~22g),随机分为模型组
(MPTP+NS,挖一24)、治疗组(MPTP+SVHRP,
孢一8)、实验对照组(NS+SVHRP,咒一8)、空白对
照组(NS+NS,以一24)。MPTP+NS组,SCMPTP
(溶于三蒸水,pH8.5)20mg/(kg·d),2h后ip
NS,连续8d;NS+NS组给予容积相等的NS,
MPTP+SVHRP组和NS+SVHRP组在SC
MPTP或NS2h后,分别ipSVHRP1.1rag/
(kg·d)(剂量由预实验确定),连续8d。
2.2行为学实验:实验前4d,各组小鼠进行爬杆、
游泳行为训练,每日2次[5]。实验第2、4、6、8日给药
后分别进行行为学实验以检测其肢体运动协调
情况。
2.2.1爬杆实验:将一直径为2.5cm的泡沫塑料
球固定于一根长50cm、直径1am的木杆顶端,
木杆上缠2层纱布以防打滑。将小鼠放到球顶,分别
记录:小鼠爬完杆长的上半部分所需时间;小鼠爬完
杆长的下半部分所需时间;小鼠爬完杆长的全长所
需时间。按以下标准评分:3S内完成上述某一动作
记3分;6S内完成记2分;超过6S记1分。将这3
个时间的分数相加即为被测小鼠本次爬杆实验的最
后分数。
2.2.2 游泳实验:将小鼠放人一个20cmX
30cm×20cm规格的水箱中,水温为22~25℃。按
以下标准评分:在90S内能连续不断游泳记3分;
偶尔漂浮,大部分时间游泳记2.5分;漂浮时间占整
个受试时间50%以上记2分;偶尔游泳记1.5分;
偶尔用后肢游并漂浮在一边记1分。
2.3免疫细胞化学实验
2.3.1 方法:动物经4%水合氯醛(400mg/kg,
ip)麻醉后,分别用1%和4o/I多聚甲醛进行灌流,
取脑放入4%多聚甲醛中固定,再换入20%蔗糖
磷酸缓冲液4℃过夜。用振动切片机切取30弘m厚
的脑片,进行下列免疫细胞化学反应:脑片经PBS
漂洗10min×3次,与1%BSA孵育30min;分别
加入第一抗体(TH—Ab,1;1000,nNOS—Ab,1:
300),4℃孵育过夜,PBS漂洗10min×3次;与生
物素化的羊抗兔的IgG室温振荡孵育1h,PBS漂
洗10min×3次;卵白素生物素复合物A—B—PBS
(1:1:400)室温振荡孵育2h,DAB法显色。处理
空白对照脑片时,第一抗体用PBS代替。
2.3.2结果观察:用HPIAS系列彩色病理图文分
析系统对TH和nNOS免疫反应阳性神经元进行
定量计数。选取各组小鼠5只。脑片的选取部位根
据GeorgePaxinos&CharlesWatson大鼠脑图谱,
先在lo倍的物镜下观察脑片,选取黑质致密部
(SNR)、尾核(CPU),在荧光屏上测定nNOS免疫
反应阳性神经元测量框的面积为2816gm2
(44/zm×64肛m),测定TH免疫反应阳性神经元测
量框的面积为2919.35/Lm2(43.9弘m×66.5tL ),
选取4个部位计数,取其平均值。计算测量框内
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中草焉ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第9期2006年9月·1361·
TH、nNOS免疫反应阳性神经元的个数。
2.4数据处理:实验数据用zis表示,用SPSS10.0
软件进行统计学处理,显著性检验用方差分析法。
3结果
3.1运动行为学改变
3.1.1爬杆实验:MPTP+NS组小鼠注药后出现
暂时性躯干震颤、竖毛、竖尾、动作减少,对外界刺激
反应低下,症状于24h后完全消失。MPTP+NS组
小鼠的爬竿时间较NS+NS组延长,测试分数比
NS+NS组降低,出现运动障碍。MPTP+SVHRP
组与NS十NS组相比没有明显改变(表1)。
表1 SVHRP对小鼠爬杆行为的影响(;土s)
Table1 EffectofSVHRPonpoletestinmice(;士s)
剂量/
组别,.kg-t)(mg百磊2‘ 弟大
爬杆实验评分
第4天 第6天 第8天
与NS+NS组比较:△oP<0.01
与MPTP+NS组比较:一P<0.01
△△P
测试分数较空白对照组降低,游泳能力降低,出现运
动障碍。MPTP+SVHRP与NS+NS组相比没有
明显改变(表2)。
衰2 SVHRP对小鼠游泳行为的影响@士s)
Table2 EffectofSVHRPonswimmingtestinmice(;±s)
...
剂量/ 游泳实验评分
组 别————————————————————————__■——一
。(rag·kg.1)第2天第4天 第6天 第8天
NS+NS
NS+SVlⅡlP
MPTP+NS
M盯P+SvHRP
一 2,95±O.162。9S±o.162。95±0.163。00士0.00
O士1.1 2.75士0.492.90士0.212.95+0.16Z.85:t0.24
20士0 I.45i0.5△△1.55+0.50△△1.35:k0.41△A1.30+0.35Az、
20士I.1 2.70+0.35。’2.75:f:0.26。。2.85士0.24‘。2.75+0.49’。
与NS+NS组比较:ooP<0·01
与MPTP+NS组比较:一P
—P<0.01%MPTP+NSgroup
3.2对C57BL/6小鼠黑质致密部TH阳性神经
元的影响:与NS+NS组相比,MPTP+NS组小鼠
黑质致密部的TH免疫反应阳性多巴胺能神经元
明显脱失,残存TH免疫反应阳性多巴胺能神经元
灰度降低,免疫反应活性代偿性增加。MPTP+
SVHRP组与NS+NS组相比没有明显改变(表3)。
3.3对C57BL/6小鼠脑内nNOS免疫反应活性的
影响:见表4。MPTP+NS组nNOS阳性细胞增加,
表3小鼠黑质致密部TH免疫反应阳性神经元的
数目和灰度
Table3 NumberandmeangreyofTH-IRpositivedopa—
minergicneuronsi substantialigracompact
与NS+NS组比较:zlp<0.05△△P
z、p
Table4 NumberofnNOS-IRpositivecells
incaudatumofmice
与NS+NS组比较:66P<0.01
与MPTP+NS组比较:一P<0.01
△△P<0.Ol口5NS+NSgroup
+。P<0.01u5MPTP+NSgroup
MPTP+SVHRP组较MPTP+NS组明显降低。
4讨论
在PD动物模型中,MPTP的毒性是通过氧化
应激介导的,NO参与PD的发病机制已被许多研
究支持[3“]。nNOS主要存在于大脑皮层、海马、纹状
体、下丘脑、中脑和小脑等脑区。nNOS在乙酰胆碱、
缓激肽、钙离子以及兴奋性氨基酸等的激活下催化
三一精氨酸生成NO。MPTP代谢产物MPP+选择性
的与多巴胺摄取系统有高度亲和力,聚集在多巴胺
能神经元的线粒体内。MPP+抑制多巴胺能神经元
线粒体内电子传递链的复合物I[1],对细胞具有毒
性作用,激活nNOS产生大量NO,进而产生亚硝基
化合物,引起自由基氧化反应,尤其是超氧阴离子。
MPTP还可激活NMDA受体引起nNOS神经元内
钙离子浓度增高[3]。还有研究表明MPP+介导胶质
细胞内的MAO—B引起的氧化作用n]。这些毒性作
用最后导致神经元死亡。
有报道nNOS抑制剂7-nitroindazole(7-NI)
能抵抗MPTP对小鼠及狒狒的毒性作用,表现在逆
转DA递质的减少和多巴胺能神经元的丢失,保护
机制可能是减少MPTP引起的神经元产生的NO
和亚硝基化合物,也可能是降低了MPP+水平,还
万方数据
·1362· 中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第9期2006年9月
可能是通过抑制MAO—B来实现的[6J]。有研究证明
nNOS基因缺陷突变小鼠可以抵抗MPTP的神经
毒性,表现为纹状体和黑质的损伤明显减轻[7]。抑制
nNOS可以减轻MPTP的毒性作用[8]。这些研究为
NO参与PD的发病机制提供了证据。还有研究发
现NO促进MPP+对多巴胺能神经元和培养的星
型胶质细胞的毒性作用[9]。给予单剂量MPTP4~
12h后,nNOS活性在纹状体增高,MPTP的毒性
作用表现为NO及ONOO一增高口0|。
本研究发现小鼠SCMPTP20mg/kg连续
8d,与NS+NS组比较,MPTP+NS组尾核内的
NoS免疫反应阳性神经元数目明显增加(户<
0.01),脑内黑质致密部的多巴胺能神经元数目明显
减少(P<0.01)。同时MPTP+NS组小鼠运动协
调能力降低。而MPTP+SVHRP与NS+NS组比
较没有明显变化。MPTP+SVHRP组动物黑质致
密部多巴胺能神经元受损程度明显减轻,动物的运
动障碍明显改善,这可能与SVHRP明显抑制尾核
内nNOS的过度表达有关。前期体外实验证实
SVHRP有明显的抗氧化和清除自由基作用,但体
内抗氧化机制尚不清楚。本研究还发现SVHRP一
方面可以保护中脑黑质致密部多巴胺能神经元;另
一方面通过降低纹状体nNoS的表达改善MPTP
引起的运动协调性降低,有良好的治疗作用。逆转
MPTP引起的尾核nNOS免疫反应活性增强。NO
是学习记忆中的重要信号转导分子,参与学习记忆
的功能调控。所以NO很可能参与其保护机制。
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大明胶囊对高脂血症大鼠心肌M受体各亚型mRNA表达的影响
邢妍,岳朋,李 惠,张勇,林道红,董德利,吕延杰,杨宝峰。
(哈尔滨医科大学药理教研室,黑龙江省生物医药工程重点实验室一省部共建国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150086)
摘要:目的通过检测M受体各亚型在心肌上的mRNA表达量,研究大明胶囊对高脂血症大鼠降血脂作用的
分子机制。方法制备高脂血症大鼠模型,尾静脉取血测血清中的总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白
(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、游离脂肪酸(FFA)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)等血脂指标;Trizol
法提取心肌总RNA,利用逆转录聚合酶链反应(RT—PCR)测定M。、Ms、Mt、Ms4种M受体亚型mRNA的表达,
观察其在高脂、正常和给药3种条件下的差异。结果 高脂血症时血清中的TC、TG、LDL、FFA及MDA水平升高
(P
M。、M“M。受体亚型表达减弱,M。受体亚型表达增强,差别有统计学意义(P
收稿日期:2006一01—27
基金项目:重大基础研究前期专项(2004CCA06700)
作者简介:邢妍(1981一),女(蒙古族),辽宁阜新人,硕士在读,研究方向为心血管药理学。Tel:(0451)86671354
*通讯作者杨宝峰Tel:(0451)86671354E—mail:yangbf@ems.hrbmu.edu.ca
万方数据
蝎毒耐热蛋白对帕金森病模型小鼠脑内一氧化氮合酶的影响
作者: 于德钦, 殷盛明, 彭岩, 高溪, 赵杰, 唐一源, 张万琴, YU De-qin, YIN Sheng-
ming, PENG Yan, GAO Xi, ZHAO Jie, TANG Yi-yuan, ZHANG Wan-qin
作者单位: 于德钦,殷盛明,高溪,赵杰,张万琴,YU De-qin,YIN Sheng-ming,GAO Xi,ZHAO Jie,ZHANG
Wan-qin(大连医科大学,生理学教研室,辽宁,大连,116027), 彭岩,PENG Yan(大连医科大学
,机能实验室,辽宁,大连,116027), 唐一源,TANG Yi-yuan(大连理工大学神经信息研究所
,辽宁,大连,116027)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2006,37(9)
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