人参皂甙Rg1对PD鼠黑质多巴胺能神经元凋亡的保护作用及其机制

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目的:明确氧化应激在MPTP(1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶,1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine)制备的帕金森病(Parkinson’s Disease,PD)小鼠模型黑质神经元凋亡中的作用,探讨人参皂甙Rg1(Ginsenoside Rg1)对PD鼠黑质神经元凋亡的保护作用及可能机制。 方法:选用6-8周的C57BL小鼠皮下注射MPTP(总量为150mg/kg)制备PD小鼠模型,应用生化技术检测黑质区域谷胱甘肽(GSH)浓度及超氧化物歧化酶(SOD)活力,用尼氏(Nissl)染色、酪氨酸羟化酶(TH)免疫组化染色及TUNEL染色观察黑质神经元的损害情况,同时行活化型Caspase 3免疫组化染色及蛋白免疫印迹法检测黑质神经元磷酸化JNK(c-Jun NH2-terminal kinase)及磷酸化c-Jun蛋白表达水平,观察JNK细胞凋亡通路的激活情况。分别通过N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcystein,NAC)(300.0mg/kg,皮下注射)及不同剂量Rg1(5.0mg/kg、10.0mg/kg、20.0mg/kg和40.0mg/kg,腹腔注射)预处理(在MPTP注射前3d,1次/d,连续3d以及每次MPTP注射前1-2h,1次/d,连续5d)后,观察以上指标变化。 结果:MPTP制备的PD模型鼠黑质致密带Nissl染色阳性神经元和TH染色阳性神经元的数目明显减少(P<0.01),TUNEL染色结果显示出现DNA断裂的神经元数目明显增多(P<0.01)。PD模型鼠黑质区域GSH浓度明显下降,SOD活力明显上升(P<0.01),磷酸化JNK及磷酸化c-Jun蛋白表达水平升高,活化型Caspase3阳性细胞增多(P(0.01)。对MPTP制备的PO小鼠模型分别用NAC及不同剂量Rgl预处理后,发现NAC及Rgl均有明显的保护黑质致密带神经元的作用,可减少NISSI染色阳性神经元和TH染色阳性神经元数目的缺失(P<0.01),降低了黑质致密带神经元TUNEL染色的阳性率(P<0.01),并使黑质区域GSH浓度回升,SOD活力下降 (P<0.01),磷酸化 JNK及磷酸化c一Jon蛋白表达水平下降,活化型Caspase3阳性细胞减少。其中Rgl预防组中以10.Omg/kg组的作用最为明显(P(0.01)。 结论: 1.采用MpTP所制备的PD小鼠模型中存在黑质神经元的凋亡,黑质区域GSH浓度下降,SOD活力上升,磷酸化JNK及磷酸化c一Jun蛋白表达水平升高,活化型Caspase3阳性细胞增多。采用抗氧化剂NAC预处理可使以上各项指标逆转,有效保护黑质神经元。提示氧化应激及JNK细胞凋亡通路参与了PD模型鼠黑质神经元凋亡的调控和执行过程。 2一定剂量Rgl预处理有明显阻断PD模型鼠黑质神经元凋亡的作用。Rgl的神经元保护作用可能是通过使黑质区域GSH浓度回升,SOD活力下降,磷酸化JNK蛋白表达水平下降,从而抑制磷酸化c一Jun及Caspase3的激活来实现的。Rgl可能在神经系统变性疾病治疗中具有潜在的应用价值。
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