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神经退行性疾病是一类严重影响人类健康的常见病,这类疾病的共同点是都出现神经细胞退行性病变。近年来提出了神经细胞保护(neuroprotection)与神经发生增强(neurogenesis-enhancing)的概念,用具有神经元保护及神经发生增强作用的活性物质治疗急性和慢性神经元退行性疾病是一个新的课题。开发具有神经活性的天然活性物质更是近年来研究的热点,而海洋生物已成为新天然产物的主要来源。如今,已经从具有药理活性的1000多种海洋生物中分离出3000多种有医用价值的活性物质,这些生物活性物质包括多肽类、糖类、萜类、生物碱类、大环内酯类和聚醚类等化合物。所以,从海洋生物活性物质中寻找具有神经元保护及神经发生增强作用的海洋生物活性物质是一个令人感兴趣的课题。
SBH-I是本实验室从海洋生物.网球藻提取的活性物质。SBH-I经本实验室前期的实验证实其能够修复谷氨酸诱导的神经毒性小鼠的脑损伤。
目的:
本课题用大鼠嗜铬神经瘤细胞PC12细胞作为模型,检测SBH-I是否对神经细胞有一定保护作用、是否具有神经发生增强作用,以及观察经过SBH-I诱导分化的PC12细胞通过侧脑室移植对谷氨酸诱导的神经兴奋毒性小鼠脑损伤模型的影响。
方法:
1选用神经细胞的模式细胞株PC12细胞作为实验对象,建立过氧化氢和地塞米松诱导的PC12细胞损伤模型。利用MTT法检测SBH-I对损伤细胞的细胞活力的影响;AO/EB荧光染色法观察细胞形态变化检测SBH-I对细胞凋亡率的影响。
2用不同浓度的SBH-I作用PC12细胞,MTT法检测SBH-1作用24h对细胞增殖的影响,倒置显微镜下观察培养6h、24h、48h、72h、5d、及7dPC12细胞的形态学变化,免疫组织化学化法检测培养到第七天时神经元特异蛋白.神经丝蛋白(NF-1)表达的情况。
3以小鼠为实验对象,采用谷氨酸钠灌胃法建立神经毒性损伤的动物模型,通过侧脑室注射经SBH-I诱导分化的PC12细胞,应用Y迷宫法检测小鼠学习记忆能力的变化,以研究SBH-I诱导分化的PC12细胞在体内模型中对神经毒性损伤小鼠学习与记忆行为能力改善的情况。
结果:
1.用5-80μmol/L的SBH-I预处理PC12细胞,然后分别再加入100μmol/mLH2O2和100μmol/mLDXM造成损伤。MTT法与AO/EB荧光染色法检测结果表明,与损伤模型组相比,浓度为10、20、40μmol/L的SBH-I不仅能促进PC12细胞增殖,还能够提高H2O2及地塞米松诱导损伤的PC12细胞的存活率,减少损伤,具有明显的神经保护作用。其中,20μmol/mL的SBH-I作用最明显。
2.用0.8-5.6mmol/L的SBH-I作用大鼠嗜铬细胞瘤PC12细胞,形态学观察结果发现PC12细胞在作用6h后就开始有部分细胞发生形态学变化并长出突起,并随着时间的延长,出现突起的细胞以及突起的长度都在增加。MTT测定结果表明,SBH-I作用24h,各作用浓度明显的抑制PC12细胞增殖,促使其向神经元分化。培养到第七天,免疫组化法结果表明,实验组NF-1抗体染色阳性的细胞明显多于对照组;
3.采用小鼠谷氨酸单钠灌胃法,以4.0mg/Kg的剂量可成功建立学习记忆能力异常的神经性中毒小鼠模型。而侧脑室移植经SBH-I诱导分化的PC12细胞可明显改善氨酸单钠神经毒性引起的学习记忆能力异常。