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目的:观察皮质酮对大鼠海马神经细胞的损伤作用及其对学习记忆相关信号转导分子的影响,以及补肾方药--左归丸和右归丸的改善作用。
方法:以新生24h乳鼠海马组织为材料,体外原代培养海马神经细胞,用高浓度皮质酮(1×10-4M)处理细胞制作大鼠海马病理细胞模型,并用拮抗剂Ru38486拮抗皮质酮的损伤作用。实验分为5组:空白对照组、皮质酮模型组、正常鼠血清对照组、左归丸含药鼠血清组、右归丸含药鼠血清组。采用倒置显微镜观察细胞形态,FDA/PI荧光双染法观察细胞存活情况,四甲基偶氮唑盐(MTT)法测定细胞活力,实时定量PCR、Western blot和免疫细胞化学法观察与学习记忆相关的信号转导分子(GR、MR、BDNF、TrkB、NR1、CaMKIIa、MAPK、CREB、ARC)的基因(mRNA及其蛋白)等表达变化,以及左归丸和右归丸的作用。
结果:与正常对照组相比,模型组细胞树突和轴突变细、神经细胞大量死亡、细胞活力明显下降;皮质酮受体(GR)、MR以及谷氨酸NMDAR受体之亚基NR1的表达下降;神经源性生长因子BDNF以及信号转导分子CaMKII、CREB mRNA表达下调;Arc蛋白和CaMK II、ERK1/2和CREB蛋白的磷酸化水平降低;拮抗剂Ru38486可以减轻皮质酮对上述海马病理细胞的损伤作用;与皮质酮模型组比较,左归丸和右归丸含药鼠血清可以明显改善模型细胞的形态结构、减少死细胞数量,提高细胞活力;提高模型组细胞GR、MR、BDNF和及其受体TrkB以及NR1的表达,促进CaMKII和CREB mRNA表达,使CaMKII、ERK1/2和CREB磷酸化水平升高,Arc蛋白表达增加。
结论
(1)成功复制了皮质酮损伤型大鼠海马神经细胞病理模型;
(2)高浓度皮质酮可以导致型海马细胞的损伤和死亡,BDNF、CaMKII、ERK1/2、CREBmRNA表达量下降,NR1、GR、MR和ARC蛋白、以及磷酸化的CaMKII、CREB和ERK蛋白表达均下降;
(3) GR拮抗剂Ru38486可以部分逆转模型细胞上述指标的异常变化;
(4)左归丸和右归丸能够保护大鼠海马神经细胞免遭高浓度皮质酮的损伤作用,并能改善上述信号转导分子表达和磷酸化。上述变化可能就是左归丸和右归丸发挥功效的作用机制之一。