基于炎症及Bax/Bcl-2/Caspase-3凋亡通路探讨补肾健脾开心方对亚急性衰老大鼠的影响

来源 :湖北中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liioopp123
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目的:脑衰老主要由体内衰老相关基因调控,NF-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)具有转录激活功能,是衰老的关键介质之一。NF-k B不仅可以激活神经炎症,也可产生促凋亡反应,对细胞凋亡影响最大的是Bax/Bcl-2/Caspase-3信号通路,炎症与凋亡相互作用,加快脑衰老进程。补肾健脾开心方在临床上治疗老年记忆认知功能障碍等颇有成效,但其作用机制尚未完全解释清楚。本研究通过探讨补肾健脾开心方对D-半乳糖(D-galactose,D-gal)诱导的亚急性衰老模型大鼠脑皮质NF-κB、p-NF-κB以及Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白表达的影响,以期探讨补肾健脾开心方延缓脑衰老可能的抗炎抗凋亡作用机制。方法:3月龄SPF级雄性SD大鼠100只,体重约为220±20g。实验过程中动物自由摄食和饮水,所有动物伺养于温度22-25℃和相对湿度40%-70%较为恒定的动物伺养室。在为期1w的适应性饲养后,采用Y型水迷宫行为学检测对实验动物进行初筛,在15次行为学测试中实验动物的正确次数达12次及以上者被视为合格动物进入实验(以此排除先天性及不可控因素导致的脑部缺陷动物)。参照《药理学实验》,制造D-gal大鼠亚急性衰老模型。具体造模方法:以30mg/m L质量浓度的标准配制D-gal-0.9%生理盐水溶液。对SD大鼠进行300mg/kg剂量D-gal-0.9%的生理盐水溶液腹腔注射,每日注射1次,连续42d。在造模的同时注意观察并记录实验大鼠的皮毛、行动、饮食、精神状态及体重。选取造模成功的大鼠60只,根据随机数字表将其划分为6组,每组10只。分别为:补肾组(BS组)、健脾组(JP组)、开心组(KX组)、补肾健脾开心组(BSJPKX组)、维生素E组(VE组)、模型组(MOD组)。此外,取10只SD大鼠用以作为空白组(Ctrl组),Ctrl组连续42d每日腹腔注射1次等量生理盐水。以人体表面积系数比计算得出各中药治疗组的给药量:BSJPKX组(9.99g/kg·d)、JP组(4.05g/kg·d)、BS组(3.6g/kg·d)、KX组(2.34g/kg·d)、VE组(13.5mg/kg·d)。空白和模型组每天以同等体积去离子水灌胃,中药治疗组每天的灌胃量均折算成含生药量的中药水煎液,灌胃剂量均为1m L/100g,连续灌胃4w。采用Morris水迷宫方法对各组实验大鼠进行行为学检测,以便评定并分析比较各组大鼠的学习记忆能力;利用左心室灌注生理盐水对各组半数实验大鼠进行处理,取脑后,冰上分离脑皮质,采取多聚甲醛灌注内固定,通过免疫组织化学法对7组大鼠脑皮质中NF-κB、p-NF-κB以及Bax、Bcl-2、Caspase-3的平均光密度变化进行检测。结果:1.各组实验大鼠行为学检测结果:与Ctrl组相比,MOD组大鼠空间学习记忆能力明显下降(P<0.01);与MOD组比较,其余各治疗组大鼠的空间学习记忆能力均得到改善(P<0.05或P<0.01)。2.各组实验大鼠脑皮质组织形态的改变:各组大鼠脑皮质H&E染色结果可见Ctrl组脑皮质神经元染色均匀,数目众多,形态圆满,排列整齐致密,细胞核似圆形,细胞膜、核膜清楚。MOD组海马区神经元染色不均匀,数量较少,排列杂乱、分布稀疏,其中可见有神经元坏死,细胞核固缩,细胞膜、核膜不清晰,层次散乱。与MOD组对比,BSJPKX组的神经元数量明显增多,且其分布较为规整,神经元病理表现较MOD组有明显改善;相比于MOD组,VE组存活的神经元数量有所增加,神经元布列较为整齐,但有部分细胞肿胀。3.各组实验大鼠脑皮质炎症因子p-NF-κB/NF-κB的蛋白表达有明显变化。在蛋白水平上,与Ctrl组比较,MOD组大鼠脑皮质p-NF-κB表达明显增加(P<0.05),NF-κB的表达无明显变化;与MOD组比较,VE组、BS组、JP组、KX组、BSJPKX组大鼠脑皮质p-NF-κB表达明显下调(P<0.05或P<0.01),NF-κB表达无明显变化;与BSJPKX组比较,VE组、BS组、JP组、KX组p-NF-κB、NF-κB无明显差异。4.MOD组Bcl-2蛋白表达量相比于Ctrl组明显减少(P<0.01);但当BS组、JP组、KX组、BSJPKX组同MOD相比时,这些实验组的Bcl-2蛋白表达量出现明显上调(P<0.05或P<0.01);与Ctrl组相比,MOD组Bax蛋白表达量明显上调(P<0.01);与MOD组比较,Bax蛋白表达量在BS组、JP组、KX组、BSJPKX组下调(P<0.05或P<0.01);与Ctrl组相比,MOD组Bax/Bcl-2蛋白表达量明显上调(P<0.01);与MOD组比较,Bax/Bcl-2蛋白表达量在BS组、JP组、KX组、BSJPKX组显著下调(P<0.01);与Ctrl组相比,MOD组Caspase-3蛋白表达量下降趋势十分明显(P<0.01);BSJPKX组与MOD组比较,其Caspase-3蛋白表达量呈下降趋势(P<0.05)。结论:1.补肾健脾开心方能够有效改善亚急性衰老模型大鼠学习记忆能力。2.补肾健脾开心方能够保护神经元,减轻亚急性衰老模型大鼠脑皮质神经元坏死程度。3.补肾健脾开心方干预亚急性衰老模型大鼠的作用机制可能是通过减少炎症因子NF-κB的增多,进而抑制Bax/Bcl-2/Caspase-3信号通路以减少细胞凋亡,从而达到延缓衰老的目的。
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