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阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)是以记忆力减退、认知功能障碍及神经功能受损为主要临床特征的神经退行性疾病,是一种老年性疾病,与机体和年龄的老化密切相关。其病理特征表现为神经细胞内出现神经纤维缠结、细胞外存在老年斑以及神经元变性或凋亡,且主要分布在前皮质和海马区。其病因及发病机制尚不清楚,治疗上也缺乏有效的方法和手段,因此需深入的研究。目前由于缺乏模拟AD的理想动物模型,AD的基础研究和药物开发尚未取得突破性进展,因而有待建立理想的和适用的AD动物模型;由于AD患者脑组织中β一淀粉样蛋白(Aβ)的沉积是促使AD发生发展的重要原因,因而研究Aβ沉积所诱发的神经元毒性是探讨 AD的老年斑及神经纤维缠结形成的分子机制,且是当前神经生物学领域研究的重要课题之一。本课题拟脑定位注射Aβ1-40建立AD大鼠模型,通过研究Aβ沉积后脑内自由基代谢的紊乱和神经元细胞骨架的损伤所致的神经细胞凋亡来探讨AD发病的分子机制,并通过研究益智中药远志有效成分远志皂苷对神经元的保护作用机理,旨在为今后临床应用提供实验基础。 目的: 1.研究Aβ1-40对大鼠海马神经元的毒性作用和远志皂苷的保护作用。 2.研究Aβ1-40对大鼠海马神经元细胞骨架的毒性作用和远志皂苷的保护作用。 3.探讨Aβ1-40对大鼠海马神经元细胞线粒体的损伤和远志皂苷的保护作用。方法: 1.通过脑定位仪在大鼠海马区内注射Aβ1-40建立AD模型,并用远志皂苷连续灌胃25天。用HE和刚果红染色观察Aβ1-40对大鼠海马神经元的毒性作用及远志皂苷对海马神经元损伤的保护作用;免疫组织化学方法观察AD模型大鼠海马神经元细胞凋亡情况及远志皂苷的保护作用。 2.应用免疫组织化学方法观察 Aβ1-40对大鼠海马神经元细胞骨架损伤程度及远志皂苷的保护作用。 3.采用生物化学方法测定大鼠神经元细胞线粒体内 SOD活性和GSH-PX,MDA的含量及ATP合成。 结果: 1.大鼠海马区内注射Aβ1-4025天后,神经元形态和凋亡数量均发生变化,HE和刚果红染色结果显示神经元数量减少,胞体退化,胞核固缩深染,核小,呈扁圆形或三角形,核仁不明显;胞质较少,少量细胞出现空泡性变化;药物组动物用药25天后,其神经细胞形态与模型组比较,神经元的数量明显增多,形态也较完整。BCL-2免疫组织化学所得结果表明Aβ损伤造成了神经细胞Bcl-2高表达,导致神经细胞的凋亡;远志皂苷组Bcl-2表达降低。 2.通过免疫组织化学显示Aβ对神经细胞骨架蛋白tau蛋白、GFAP异常表达,进而导致神经细胞骨架明显的损伤;远志皂苷使神经细胞骨架蛋白tau蛋白、GFAP异常表达量趋于正常,远志皂苷高剂量组与假手术组相比无差异;远志皂苷高、中剂量与模型组比具有极显著性差异。 3.应用生物化学方法检测到Aβ引起神经细胞线粒体内脂质过氧化产物MDA含量升高,同时线粒体内SOD活性和GSH-PX含量下降,而且大脑线粒体Na+K+ATPase﹑Ca2+-ATPase﹑Mg2+-ATPase的活性显著性下降,表明Aβ神经毒性作用不仅使海马区脑组织自由基产生增加,自由基清除能力下降,同时导致线粒体内的ATPase活性降低。远志皂苷升高细胞线粒体中抗氧化剂SOD﹑GSH-PX的含量,降低脂质过氧化产物MDA含量,提高线粒体内的ATPase活性。 结论: 1.大鼠海马区内注射Aβ1-4025天后,海马区神经元数量减少,胞体退化,胞核固缩深染,核小,呈扁圆形或三角形,核仁不明显;胞质较少,少量细胞出现空泡性变化。免疫组织化学所得结果显示神经细胞中Aβ蛋白大量沉积;并且导致神经细胞中Bcl-2高表达;同时引起神经细胞骨架蛋白tau蛋白、GFAP也异常表达,明显高于假手术组。生物化学方法检测到Aβ毒性作用引起神经细胞线粒体内MDA含量升高,SOD活性和GSH-PX含量下降,同时大脑线粒体Na+K+ATPase﹑Ca2+-ATPase﹑Mg2+-ATPase的活性也显著性下降。结果提示Aβ蛋白对大鼠神经元细胞产生毒害作用,引起神经元细胞骨架和线粒体损伤,导致细胞凋亡。 2.远志皂苷连续25天灌胃治疗后,脑神经元的数量明显增多,形态也较完整,明显好于模型组,与假手术组比无统计学意义;Aβ蛋白沉积减少,神经细胞骨架蛋白tau蛋白、GFAP表达量和线粒体产生的自由基也接近正常,提示远志皂苷对Aβ蛋白引起的大鼠脑神经元细胞产生毒害作用起到明显的保护作用。