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帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是第二大神经退行性疾病,其病理特征是多巴胺(dopamine,DA)能神经元进行性变性和丢失,以及黑质(substantial nigra,SN)区路易小体的形成和积累。PD的发病机制极其复杂,线粒体功能障碍、氧化应激等多条途径都在PD的发病中具有重要作用。流行病学调查显示,PD具有性别差异性,男性患病率明显高于女性,表明雌激素具有神经保护作用。目前的研究认为,雌激素可通过基因组途径和非基因组途径发挥其神经保护作用。基因组途径是通过细胞内经典的雌激素核受体(estrogen receptor,ER)来介导,而非基因组途径与质膜表面的G蛋白偶联雌激素受体(G protein-coupled estrogen receptor,GPER)有关。但雌激素的长期使用对人体可产生严重的副作用。因此,从传统中药中寻找具有类雌激素样作用的植物雌激素,系统研究其对神经元的保护效果及其作用机制,对传统中药的应用和推广具有重要意义。宝藿苷Ⅰ(Baohuoside I)是淫羊藿的主要药理活性成分之一,具有类雌激素样作用。多项研究证实宝藿苷Ⅰ具有丰富的药理作用,如抗肿瘤、抗骨质疏松等。在神经系统中,宝藿苷Ⅰ可对抗氧化应激引起的认知障碍。但宝藿苷Ⅰ对DA能神经元的神经保护作用及其可能机制,尚未见报道。目的:1.探讨宝藿苷Ⅰ是否能够对抗神经毒素引起的DA能神经元损伤;2.探讨宝藿苷Ⅰ的神经保护作用机制是否与雌激素受体信号途径有关。方法:1.应用1-甲基-4-苯基吡啶离子(1-methyl-4-phenylpyridinium,MPP+)制备SH-SY5Y人神经母细胞瘤细胞损伤模型,观察宝藿苷Ⅰ的神经保护作用。2.MTT法检测不同浓度宝藿苷Ⅰ(0.01、0.10、1、10、20μmol/L)对细胞存活率的影响以及宝藿苷Ⅰ对MPP+诱导的细胞损伤保护作用的最佳用药浓度。3.免疫印迹技术检测SH-SY5Y细胞中Bcl-2、Bax、caspase-3、α-synuclein的表达情况及GPER特异性阻断剂G15和ER特异性阻断剂ICI182,780的阻断作用。4.应用GPER+/+(野生型)小鼠和GPER-/-(基因敲除)小鼠,腹腔注射神经毒素1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-Tetrahydropyridine,MPTP)制备PD小鼠模型,灌胃给予宝藿苷Ⅰ(10 mg/kg),观察其对DA能神经元的保护作用。5.转棒实验、爬杆实验检测小鼠行为学变化。6.免疫印迹技术检测小鼠黑质区Bcl-2、Bax、TH、α-synuclein的蛋白表达变化。结果:1.宝藿苷Ⅰ对抗MPP+诱导的SH-SY5Y细胞损伤的作用机制研究(1)MTT结果显示,低浓度宝藿苷Ⅰ(0.01、0.1、1μmol/L)对细胞活力无明显影响,高浓度宝藿苷Ⅰ(10、20μmol/L)对细胞有杀伤作用(P<0.001)。单独应用MPP+可显著损伤细胞(P<0.001),而0.01、0.1、1μmol/L浓度的宝藿苷Ⅰ预保护均可明显对抗MPP+的毒性作用(P<0.01,P<0.001)。(2)Western blot结果显示,MPP+组与对照组相比,Bcl-2蛋白表达显著降低(P<0.05),Bax蛋白表达显著增加(P<0.01),0.1?mol/L宝藿苷Ⅰ预保护后可明显对抗MPP+诱导的Bcl-2蛋白表达的降低(P<0.05);0.01?mol/L和0.1?mol/L宝藿苷Ⅰ预保护后可明显对抗MPP+诱导的Bax蛋白表达的增加(P<0.05,P<0.001),且0.1?mol/L宝藿苷Ⅰ作用更显著。在后续实验中,我们选用0.1μmol/L宝藿苷Ⅰ。(3)为探讨宝藿苷Ⅰ的神经保护作用是否与GPER或ER介导的信号通路有关,本实验应用G15或ICI182,780预处理细胞,结果显示应用G15后,宝藿苷Ⅰ对MPP+诱导的Bcl-2、Bax、caspase-3的蛋白表达变化的保护作用明显减弱(P<0.05),而应用ICI182,780处理细胞,宝藿苷Ⅰ对上述指标的变化没有明显影响。宝藿苷Ⅰ可显著抑制MPP+诱导的α-synuclein蛋白表达的增加,此作用既可以被G15阻断(P<0.05),也可以被ICI182,780阻断(P<0.001)。细胞水平的实验结果提示,在宝藿苷Ⅰ抗MPP+的神经毒性作用中,GPER发挥了主要作用。2.宝藿苷Ⅰ对抗MPTP诱导的PD小鼠DA能神经元损伤的作用机制研究为进一步明确GPER在宝藿苷Ⅰ抗PD中的作用,本研究灌胃给予宝藿苷Ⅰ,观察其对GPER野生型和基因敲除型PD模型小鼠DA能神经元的保护作用。(1)转棒实验结果表明,对照组的GPER+/+小鼠和GPER-/-小鼠行为学无明显差异。与对照组相比,MPTP可明显诱导GPER+/+小鼠和GPER-/-小鼠的运动障碍(P<0.001),且GPER缺失不影响小鼠对神经毒素MPTP的敏感性。与MPTP模型组相比,宝藿苷Ⅰ给药处理后,GPER+/+小鼠的运动障碍明显改善(P<0.01),而GPER-/-小鼠的运动障碍无明显改善。(2)爬杆实验结果表明,与对照组相比,MPTP组的GPER+/+小鼠和GPER-/-小鼠的转头所用时间明显延长(P<0.05,P<0.001),爬杆时间亦明延长(P<0.01,P<0.05)。与MPTP组相比,宝藿苷Ⅰ给药后,GPER+/+小鼠的转头时间明显缩短(P<0.05),而对GPER-/-小鼠无明显改善作用。(3)Western blot结果显示,MPTP模型组中的GPER+/+小鼠和GPER-/-小鼠黑质区Bax、α-synuclein的表达明显增加(P<0.001),TH、Bcl-2蛋白表达明显降低(P<0.001)。宝藿苷Ⅰ能够改善由MPTP引起的GPER+/+小鼠黑质区上述蛋白的变化,而对于GPER-/-小鼠,宝藿苷Ⅰ的神经保护作用明显减弱。结论:宝藿苷Ⅰ通过激活雌激素信号途径,抑制MPTP/MPP+诱导的神经元凋亡,保护DA能神经元,雌激素膜受体GPER参与了宝藿苷Ⅰ主要的神经保护作用。本研究结果为宝藿苷Ⅰ神经保护作用的靶点和可能机制提供了新的实验依据。