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目的: (1)建立中药脑脊液药理学实验方法。(2)建立β-淀粉样蛋白(Aβ)诱导的α7烟碱型胆碱能受体(α7nAChR)缺损细胞模型。(3)观察中药脑脊液(六味地黄丸、当归芍药散、加味温胆汤)对Aβ诱导的α7nAChR缺损细胞模型的保护作用并探讨其可能的机制。
方法:将六味地黄丸、当归芍药散、加味温胆汤制成中药水煎剂,经适应性喂养和中药灌胃后,从大耳白家兔枕骨大孔处抽取清亮脑脊液。经细胞培养,用1000nM经老化处理的Aβ1-40诱导α7nAChR缺损,分别用5%、10%、20%三种不同浓度和给药1天或10天的中药脑脊液处理细胞,并与Aβ处理组作比较。利用MTT法测定细胞活性,免疫组化法测定α7nAChR的表达,原子吸收分光光度法测定细胞内Ca2+含量,酶法测定培养液中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(maleic diadehyde,MDA)含量。
结果:(1)中药脑脊液收集:获得兔清亮脑脊液为成功例数,共44例,占88%;4例因脑脊液内出血而失败, 2例未抽出脑脊液。(2)Aβ1-40诱导PC12细胞α7nAChR缺损:基于本研究前期结果显示,分别加入不同终浓度的Aβ1-40(1nM、10nM、100nM、1000nM)处理PC12细胞,经酶联免疫检测仪分析显示细胞存活率随着Aβ1-40浓度的递加而下降,与对照组比较,1000nM Aβ1-40处理细胞4d后,细胞活性的下降有显著性差异(P<0.01)。用1000nM Aβ1-40处理PC12细胞4d,进一步用免疫细胞化学方法观察Aβ1-40处理后PC12细胞α7nAChR的表达明显下降,从而建立AD细胞模型。(3)中药脑脊液可明显抑制Aβ1-40的毒性作用:①细胞形态观察:对照组细胞增长良好,胞浆均匀、透亮,有明显的光晕,胞核清晰,胞体折光性好,饱满,且富有立体感。Aβ处理组,细胞数目明显减少,簇状聚集,出现大量细胞碎片,细胞内颗粒增加,折光性下降。部分细胞胞体缩小,细胞突起断裂或消失。预先加入中药脑脊液后,细胞死亡数明显减少,细胞活性增强,细胞胞浆均匀、透亮,有明显的光晕,胞核清晰,胞体折光性好。②中药脑脊液对PC12细胞存活率的影响:Aβ处理组细胞活性明显低于对照组(P<0.01),预先加入中药脑脊液后,与Aβ处理组比较,其对PC12细胞的保护作用呈剂量、时间依赖性,中药脑脊液10天组较1天组好,在5%-20%浓度范围内,细胞活性随含药脑脊液浓度的升高而增强。与Aβ处理组比较,各组中药20%组, 10天10%组及DSS1天10%细胞显著增强。③中药脑脊液对PC12细胞α7nAChR表达的影响:Aβ处理组可见大量细胞碎片,α7nAChR的阳性细胞呈棕色,表达α7nAChR阳性细胞数目明显减少,着色淡,主要在胞体,轴突不明显。预先加入中药脑脊液后,与Aβ处理组比较,表达α7nAChR的阳性细胞数目明显增加,,胞体着色深,轴突淡染,核仁清晰。三种中药20%组, 10天10%组及DSS 1天10%组细胞表达α7nAChR阳性数明显增加。④中药脑脊液对PC12细胞脂质过氧化的影响:Aβ处理组培养液中丙二醛(MDA)含量明显高于对照组(P<0.01),SOD含量明显低于对照组(P<0.01),预先加入不同中药脑脊液后,与Aβ处理组比较,培养液中MDA、SOD分别呈剂量、时间依赖性下降和升高,中药脑脊液10天组较1天组好,在5%-20%浓度范围内,MDA含量随含药脑脊液浓度的升高而降低,SOD含量随含药脑脊液浓度的升高而升高。与Aβ处理组比较,各个中药20%组、10天10%组以及当归芍药散1天10%组MDA显著降低,SOD明显升高。⑤中药脑脊液对PC12细胞内Ca2+含量的影响:Aβ处理组细胞内Ca2+含量明显高于对照组(P<0.01),预先加入中药脑脊液后,与Aβ处理组比较,细胞内Ca2+含量呈剂量、时间依赖性降低,中药脑脊液10天组较1天组好,在5%-20%浓度范围内,细胞内Ca2+含量随含药脑脊液浓度的升高而降低。与Aβ处理组比较,各个中药20%组细胞内Ca2+含量都显著下降。
结论:微量Aβ诱导的α7nAChR缺损是目前较理想的研究老年性痴呆的离体细胞模型;中药复方(六味地黄丸、当归芍药散、加味温胆汤)脑脊液可干预Aβ诱导的α7nAChR缺损,其有效成分可成为修复记忆和预防AD的候选药物。