还脑益聪方对注射Aβ1-42致AD大鼠模型细胞凋亡和炎症反应的影响

摘要

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是一种以获得性慢性进行性记忆力减退、认知功能障碍以及行为异常为特征的中枢神经系统退行性疾病。随着人均寿命的普遍延长，AD的发病率呈逐年上升的趋势。目前认为AD典型的病理学特征包括：大脑神经细胞外大量老年斑(Senile plagues，SP)沉积，神经元纤维缠结(Neurofibrillary tangles，NTFs)和选择性大脑皮层和海马区神经细胞大量损伤和丢失。β-淀粉样蛋白(Aβ)是构成老年斑的核心成分，由β-淀粉样前体蛋白(APP)降解而成，对神经细胞有直接的毒性作用，可诱导神经细胞凋亡，Aβ在大脑组织内异常沉积是AD发病的起始因素和关键环节。本实验通过大鼠脑组织海马CA1区内注射Aβ1-42制作实验性AD模型，观察大鼠行为学改变，探讨导致AD大鼠模型细胞凋亡途径和炎症因子的作用，观察中药复方还脑益聪方对Aβ1-42致AD模型的干预作用及机制，为临床治疗AD提供药理依据。
　　目的：
　　观察中药复方还脑益聪方对大鼠海马CA1区注射Aβ1-42造成AD模型细胞凋亡相关蛋白表达及炎症反应的影响，探讨还脑益聪方治疗AD的作用机理。
　　方法：
　　采用双侧海马内一次性注射β-淀粉样多肽1-42片段(Aβ1-42)(10ug)制作大鼠AD模型。以胆碱酯酶抑制剂盐酸多奈哌齐为对照药。病理验证成功后，所有造模大鼠随机分为模型组、西药组、还脑益聪方小剂量组、还脑益聪方中剂量组和还脑益聪方大剂量组共五组，另设假手术组，注射等量的生理盐水，每组均为12只。连续灌胃12周，进行相关指标检测。实验分为三部分。一，采用Morris水迷宫检测AD大鼠模型的学习记忆能力，观察还脑益聪方对注射Aβ1-42致AD模型大鼠行为学的影响及海马区神经细胞病理形态的变化。二，检测AD模型大鼠血清及脑组织海马和皮层的炎症介质IL-1、TNF-a的水平和含量；采用免疫组化法检测AD大鼠模型海马组织中Aβ蛋白的表达。三，采用免疫组化法观察AD模型大鼠脑组织细胞凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax、Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9、Caspase-12的表达。
　　结果：
　　一、还脑益聪方对注射Aβ1-42致AD大鼠模型行为学的影响。
　　与假手术组比较，模型组在外环区域游泳的距离占总距离的百分比明显增加，中环和中心明显减少(P<0.05或P<0.01)；第一次穿越原平台时间延长(P<0.01)。与模型组比较，西药组及还脑益聪方各剂量组在中环及中心区域明显增加(P<0.05或P<0.01)；第一次穿越原平台的时间明显缩短(P<0.05或P<0.01)；还脑益聪方中剂量组较模型组时间缩短，但无显著性差别(P>0.05)。
　　二、还脑益聪方对注射Aβ1-42致AD大鼠模型脑组织和血清炎症介质及Aβ含量的影响。
　　与假手术组比较，模型组大鼠血清IL-1、TNF-α的水平显著升高(P<0.05或P<0.01)；海马组织中IL-1、TNF-α及Aβ含量明显升高(P<0.01)。药物治疗12周后，与模型组比较，西药组和还脑益聪方各剂量组血清IL-1、TNF-α的水平显著降低，有显著性差异(P<0.01)；西药组、还脑益聪方大剂量组海马IL-1、TNF-α的含量明显降低，有显著性差异(P<0.01)；还脑益聪方中剂量组海马TNF-α的含量显著降低(P<0.01)、IL-1的含量较模型组减少，但无显著性差异(P>0.05)；Aβ含量明显降低，有显著性差异(P<0.01)。
　　三、还脑益聪方对注射Aβ1-42致AD大鼠模型细胞凋亡通路相关蛋白表达及调控的影响。
　　与假手术组比较，模型组大鼠海马神经细胞凋亡相关调控蛋白Bcl-2/Bax比值明显降低(P<0.01)；细胞凋亡通路相关蛋白Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9、Caspase-12的表达明显上调(P<0.05或P<0.01)。与模型组比较，西药组、还脑益聪方中剂量组、还脑益聪方大剂量组Bcl-2/Bax比值明显升高，有显著性差异(P<0.05或P<0.01)、还脑益聪方小剂量组无显著性差异(P>0.05)；西药组、还脑益聪方大剂量组Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9、Caspase-12的表达显著下调，有显著性差异(P<0.01)、还脑益聪方中剂量组Caspase-8表达明显下调(P<0.01)，还脑益聪方小剂量和中剂量组Caspase-12表达显著降低(P<0.05或P<0.01)。
　　结论：
　　还脑益聪方能明显改善注射Aβ1-42致AD模型大鼠空间识别和学习记忆的能力；还脑益聪方能降低炎症介质IL-1、TNF-α水平和海马Aβ含量而减轻AD大鼠模型炎症反应和病理表现；还脑益聪方能降低细胞凋亡通路相关蛋白Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9、Caspase-12的表达，降低细胞凋亡的发生。