芍药苷对6-OHDA诱导的帕金森模型保护作用及其机制的研究

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第一部分:芍药苷对6-OHDA诱导的大鼠黒质多巴胺能神经元损伤的保护作用  目的:建立6-OHDA诱导的PD大鼠模型,研究芍药苷(paeoniflorin,PF)和酸通道阻滞剂能否对黑质多巴胺神经元损伤起保护作用。  方法:选取雄性SD大鼠,立体定位仪下右侧纹状体予以注射10ug的6-OHDA(2ug/ul)制备PD模型。四周后观察阿朴吗啡(Apomorphine,APO)诱导的大鼠对侧旋转行为。模型成功的PD大鼠分6组,分别给予生理盐水、PF(15mg/kg)、PF(30mg/kg)、PF(60mg/kg)、阿米洛利(Amiloride,Ami,10mg/kg)和狼蛛毒素(psalmotoxin-1,PCTX1,0.7ug/kg)连续治疗21天,每周监测APO诱导的大鼠对侧旋转行为;给药结束后,处死动物,分离相应的脑组织,免疫组化法尼氏染色观察阳性神经元数,TH染色观察黑质多巴胺神经元数量;采用高效液相色谱法(HPLC)检测损毁侧大鼠纹状体DA及代谢产物DOPAC、HVA,5-HT及其代谢产物5-HIAA的含量;聚合酶链式反应法(PCR)检测损毁侧D1R、D2R以及DAT的受体mRNA的表达。  结果:(1)各浓度的PF、特异性酸通道抑制剂PcTx1、非特异性酸通道抑制剂Ami均能改善6-OHDA诱导的PD大鼠对侧旋转行为。(2)PD大鼠的未损毁侧黒质尼氏染色阳性神经元与假手术组无差异。生理盐水组损毁侧黒质尼氏染色阳性神经元与假手术组相比,下降42.9%(**p<0.01)。与生理盐水组比较,各实验药物治疗组损毁侧黒质尼氏染色阳性神经元有显著增多(##P<0.01)。(3)PD大鼠的未损毁侧黒质TH阳性神经元与假手术组无差异。生理盐水组损毁侧黒质TH阳性神经元与假手术组相比,下降56.3%(**p<0.01)。与生理盐水组比较,各实验药物治疗组损毁侧黒质TH阳性神经元有显著增多(##P<0.01)。(4)PD大鼠的未损毁侧纹状体DA及代谢产物DOPAC、HVA及DA代谢产物与DA之比与假手术组无差异。与假手术组相比,生理盐水组损毁侧纹状体DA下降72.1%,DOPAC下降50.3.%,HVA下降52.2%,DA代谢产物与DA之比上升46.8%(**p<0.01)。与生理盐水组比较,各实验药物治疗组损毁侧纹状体DA及代谢产物DOPAC、HVA含量显著升高,DA代谢产物与DA之比显著下降(##p<0.01)。生理盐水组损毁侧纹状体5-HT及其代谢产物5-HIAA的含量与假手术组相比无明显差异,各实验药物治疗组与生理盐水组相比亦无明显差异。(5)PD大鼠的未损毁侧纹状体D1R、D2R以及DAT的受体mRNA的表达水平与假手术组无差异。生理盐水组损毁侧纹状体D1R、D2R以及DAT的受体mRNA的表达水平与假手术组相比下降明显(**p<0.01)。与生理盐水组比较,各实验药物治疗组损毁侧纹状体D1R、D2R以及DAT的受体mRNA的表达水平明显升高(#p<0.05,##p<0.01)。  结论:通过脑立体定位注射6-OHDA可成功建立PD模型,PF和酸通道阻滞剂对黑质多巴胺神经元损伤有明显保护作用,对纹状体多巴胺受体有一定调节作用。提示PF对黑质多巴胺神经元的保护与ASICs有关。  第二部分:芍药苷对6-OHDA诱导的PC12细胞和中脑原代神经细胞损伤的的保护作用  目的:建立6-OHDA诱导的的细胞损伤模型,研究芍药苷和酸通道阻滞剂能否改善6-OHDA对大鼠嗜铬细胞瘤(PC12)和原代培养的中脑神经细胞的损伤。  方法:体外培养PC12细胞和胎鼠的中脑神经细胞,预先加入无菌生理盐水、不同浓度PF(25,50,100uM)、PCTX1(2.5nM)和Ami(100uM)处理细胞1h,再加入6-OHDA(50uM)作用18h后,使用MTT法和LDH试剂盒测定各组细胞的存活率和损伤程度;免疫荧光技术观察中脑神经细胞内TH的表达,对DA能神经元纯度进行检测。  结果:(1)与control组比较,生理盐水组PC12细胞和中脑神经细胞其存活率均明显下降(**p<0.01),PC12细胞中下降约60%,中脑神经细胞中约50%,PF、PCTX1、Ami预处理组,存活率和生理盐水组比有显著上升(#p<0.05,##p<0.01)。(2)生理盐水组 PC12细胞和中脑神经细胞LDH值较对照组均明显上升(**p<0.01),PC12细胞中上升约69%,中脑神经细胞中约67%。与生理盐水组比,PF、AM、PCTX1预处理组,LDH值有显著下降(#p<0.05,##p<0.01)。(3)免疫荧光检测,原代培养的中脑神经细胞中DA能神经元纯度在7.56±1.23%。  结论:PF和酸通道阻滞剂对6-OHDA诱导损伤的的PC12细胞和原代培养的神经细胞有明显保护作用,提示PF对多巴胺能神经细胞的保护与ASICs有关。  第三部分:芍药苷对ASIC1a介导的α-syuclein自噬降解的调控作用  目的:研究PF和酸通道阻滞剂能否抑制敏感离子通道(Acid-sensing ion channels,ASICs),能否调控自噬并加速α-syuclein的降解。并探讨ASICs和自噬的关系,PF是否通过阻滞ASICs,尤其是ASIC1a来调控自噬发挥作用。  方法:以6-OHDA诱导的PD大鼠和PC12细胞为研究对象,通过免疫荧光和免疫印迹技术检测检测黑质和PC12细胞α-synuclein、自噬相关蛋白(LC3-Ⅱ、p62)以及ASIC1a的蛋白表达变化;通过膜片钳技术,检测PF是否能抑制酸处理后激发的电流。  结果:(1)在6-OHDA诱导的PD大鼠模型中,与假手术组比较,生理盐水组损毁侧黒质DA能神经元α-synuclein、LC-3 II、p62和ASIC1a蛋白水平显著增加(**p<0.01)。与生理盐水组比较,PF、PCTX1、Ami治疗组α-synuclein、LC-3 II、P62、ASIC1a的蛋白水平均有不同程度下降(##p<0.01)。(2)在6-OHDA诱导损伤的PC12细胞中,与control组比较,生理盐水组α-synuclein、LC-3II、p62和ASIC1a蛋白水平显著增加(**p<0.01), PF、PCTX1、Ami预处理后均能不同程度下调α-synuclein、LC-3II、P62、ASIC1a的蛋白水平(##p<0.01)。(3)而且类似于PCTX1和Ami的作用,PF也对酸诱导的电流有一定抑制作用,且呈浓度依赖效应。(4)免疫荧光也显示了6-OHDA损毁侧黒质DA能神经元和6-OHDA诱导损伤的PC12细胞上和TH共表达的ASIC1a表达增加。  结论:6-OHDA作用后,出现ASICs激活,自噬活性过度上调,自噬功能障碍,细胞内α-syuclein聚集;PF和酸通道阻滞剂能够抑制酸诱导的电流,以及ASIC1a的表达;PF和酸通道阻滞剂均能改善自噬功能障碍,减缓自噬活性过度上调,促进α-syuclein的降解;抑制ASICs,尤其是ASIC1a,调节自噬可能是PF神经保护作用的机制。
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