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[目的]以二价矿物质元素代谢、抗氧化特性、突触体数量、神经元凋亡、脑内凋亡相关基因表达量为观测点,探讨原花青素对急性、慢性铁负荷大鼠大脑功能的影响。[方法]选择体重(230±5)g和(65±5)g的SPF级雄性SD大鼠各40只,随机分为四组,每组10只,分别为对照组、铁负荷组、原花青素组和试验组。适应性饲养7d后,采用隔日100 mg.kg-1和每日2.5mg·kg-1的剂量进行腹腔注射右旋糖酐铁分别构建急性与慢性铁负荷大鼠模型,试验组也分别采用隔日100mg.kg-1和每日2.5mg·kg-1的剂量进行腹腔注射右旋糖酐铁,原花青素则分别每日以100 mg.kg-1和25 mg.kg-1的剂量进行灌胃,对照组给予0.9%的生理盐水,急性试验饲喂10d,慢性试验饲喂7周。饲喂结束后,取大鼠脑组织,分离海马及皮质,用ICP-MS测定脑中Fe、Ca、Zn、Mg和Cu含量;试剂盒检测超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量;DNA末端标记法、免疫荧光间接染色分别标记凋亡细胞以及突触体,统计脑中凋亡细胞及突触体数量;实时荧光定量RT-PCR法测定脑中神经元凋亡相关基因Fas、Bax、Bcl-2、CREB、GLUT-1的表达量。[结果](1)与对照组比较,铁负荷组中,急性与慢性Fe、Ca的含量极显著升高(P<001),Zn、Mg的含量极显著下降(P<0.01);原花青素组中Fe的含量均显著下降(P<0.05),急性Ca的含量下降,但差异不显著,慢性Ca的含量下降,差异极显著(P<0,01)Zn、Mg的含量升高,差异显著(P<0.05、P<0.01)。与铁负荷组比较,试验组中Fe、Ca的含量下降,差异显著(P<0.05、P<0.01),Zn、Mg的含量显著升高(P<0.01、P<0.05)。Cu的含量各组均无明显差异。(2)与对照组比较,铁负荷组中,急性与慢性MDA含量升高,差异极显著(P<0.01),SOD、GSH-Px、CAT活性均极显著下降(P<0.01);原花青素组中,MDA含量显著下降(P<0.05),SOD和GSH-Px活性极显著升高(P<9.01),急性CAT活性有所升高,但差异不显著,慢性CAT活性升高,差异显著(P<05)。与铁负荷组比较,试验组MDA含量下降,差异显著(P<0.05、P<0.01),SOD、GSH-Px和CAT活性均显著升高(P<0.05、P<0.01)。(3)与对照组比较,铁负荷组中,急性与慢性皮质和海马中神经元细胞TUNEL阳性细胞数增多,细胞凋亡严重。原花青素组急性与慢性大鼠皮质和海马神经元细胞,未见明显细胞凋亡。与铁负荷组比较,试验组阳性细胞数减少,神经元凋亡有所减轻。对照组大鼠皮质和海马突触体数量维持在恒定的水平,与对照组比较,铁负荷组皮质和海马突触体数量降低,原花青素组无显著性差异。与铁负荷组比较,试验组皮质和海马突触体数量升高。(4)与对照组比较,铁负荷组中,急性与慢性皮质和海马中Fas、BaxmRNA表达量均显著升高(P<0.05、P<001),急性皮质和海马中Bcl-2、CREB和GLUT-1 mRNA表达量均显著降低(P<0.05、P<0.01),慢性Bcl-2 mRNA表达量极显著降低(P<0.01);原花青素组中,急性皮质和海马Fas mRNA表达量极显著降低(P<0.01),慢性Fas mRNA表达量降低,但差异不显著,急性海马BaxmRNA表达量显著降低(P<0.05),皮质Bax mRNA表达量降低,但差异不显著,慢性皮质Bax mRNA表达量显著降低(P<0.05),海马BaxmRNA表达量降低,但差异不显著,急性Bcl-2、CREB和GLUT-1 mRNA表达量显著升高(P<0.05、P<0.01),慢性Bcl-2mRNA表达量升高,但差异不显著。与铁负荷组比较,试验组皮质和海马中,急性与慢性Fas mRNA的表达量下降,差异显著(P<0.05、P<0.01),急性皮质和海马BaxmRNA的表达量下降,差异显著(P<0.05、P<0.01),慢性皮质BaxmRNA的表达量下降,差异显著(P<0.05),海马Bax mRNA的表达量下降,但差异不显著,急性Bcl-2、CREB和GLUT-1 mRNA表达量显著升高(P<0.01、0.05),慢性Bcl-2 mRNA表达量极显著升高(P<001)。[结论]原花青素对铁负荷引起的大鼠脑中矿物质元素代谢失调、氧化损伤及脑细胞凋亡能够起到保护作用。