電針對(duì)阿爾茨海默病大鼠海馬膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子及受體的影響
劉忠錦張海燕1孫麗慧1郎尉雅1孫忠平
(齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院,黑龍江齊齊哈爾161006)
摘要〔〕目的探討電針對(duì)阿爾茨海默病(AD)大鼠海馬膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(GDNF)及受體GFR- a1表達(dá)的影響。 方法通過(guò)Morris水迷宮篩選56只健康Wistar大鼠,隨機(jī)分為正常組、模型組、西藥組和電針組,每組14只。正常組常規(guī)飲水和飼料,不給予任何處理。其余三組大鼠均采用聚集態(tài)Aβ25~35所致AD模型,模型組造模后不給予任何處理。電針組施以電針雙腎俞、雙太溪、雙足三里、百會(huì)、大椎等穴位治療。西藥組采用鹽酸多奈哌齊灌胃,療程4 w。治療后各組大鼠灌注固定后取海馬,用免疫組化和RT-PCR檢測(cè)大鼠海馬GDNF及受體的表達(dá)。結(jié)果與正常組大鼠比較,模型組大鼠海馬GDNF及其受體GFR-a1陽(yáng)性細(xì)胞表達(dá)降低明顯(P<0.05);與模型組比較,電針組和西藥組大鼠海馬GDNF、 GFR-a1陽(yáng)性細(xì)胞及GDNF mRNA表達(dá)增加(P<0.05)。結(jié)論電針可能通過(guò)對(duì)AD大鼠海馬GDNF及其受體GFR-a1表達(dá)增強(qiáng)的影響,對(duì)神經(jīng)元起到保護(hù)作用。
關(guān)鍵詞〔〕電針;阿爾茨海默病;膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子
中圖分類號(hào)〔〕R245.97〔
基金項(xiàng)目:黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究資助項(xiàng)目(No.12521652 )
通訊作者:張海燕(1979-),女,副教授,碩士,主要從事中西醫(yī)結(jié)合防治老年癡呆的研究。
1齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院組胚教研室
第一作者:劉忠錦(1980-),男,碩士,主治醫(yī)師,主要從事中西醫(yī)結(jié)合治療老年癡呆的研究。
目前藥物治療阿爾茨海默病(AD)沒(méi)有得到顯著效果〔1,2〕,而且有很大的局限性。針刺具有疏通經(jīng)絡(luò),促進(jìn)氣血運(yùn)行,醒腦開(kāi)竅的功效〔3〕,對(duì)大腦的功能重組和代償起著重要作用。膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(GDNF)是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β超家族的新成員,促進(jìn)神經(jīng)元軸突的定向生長(zhǎng)以及運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損傷修復(fù)和神經(jīng)再生等。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察電針對(duì)AD大鼠海馬GDNF及受體(GFR-a1)表達(dá)的影響,探討電針改善AD學(xué)習(xí)記憶障礙的分子機(jī)制。
1材料與方法
1.1主要試劑和儀器鹽酸多奈哌齊(江蘇豪森藥業(yè)股份有限公司,批號(hào):H20030472),β-淀粉樣蛋白(Aβ)25~35(Sigma公司),大鼠抗GDNF單克隆抗體(Santa Cruz),羊抗大鼠GFR-al多克隆抗體(R&D),RNA抽提試劑盒TrizolReagent(Gibco),RT-PCR試劑盒(TaKaRa),GDNF分子引物序列:正義5′-GACTCCAATGTGCCCGAAGA-3′,反義5′-CCTACCTTGTCACTTGCTAGCC-3′,該引物產(chǎn)生426 bp的cDNA片段,β-actin分子引序列:正義5′-ATGCCATCCTGCGTCTGGACCTGGC-3′,反義5′-AGCATTTGCGGTGCACGATGGAGGG-3′,該引物產(chǎn)生200 bp的cDNA片段由北京三博生物科技有限公司合成,十二烷基硫酸鈉(SDS,上海生工生物工程公司),焦碳酸二乙酯(DEPC,F(xiàn)luka公司)。 腦立體定位儀(NARISHIGESN-2型),Morris水迷宮(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所),電針儀(上海華誼G6805-1A型),光學(xué)顯微鏡(Olympus BX51,日本)。
1.2動(dòng)物選擇及分組清潔級(jí)健康4月齡雄性Wistar大鼠60只,體重200~220 g,由黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供(批號(hào):2011003),室內(nèi)常溫下常規(guī)飼養(yǎng),經(jīng)水迷宮測(cè)試,篩選出其中56只,隨機(jī)分為正常組、模型組、西藥組和電針組,正常組常規(guī)飲水和飼料,不給予任何處理。其余三組大鼠均采用聚集態(tài)Aβ25-35所致AD模型,模型組采用造模后不給予任何處理。電針組采用造模后施以電針雙腎俞、雙太溪、雙足三里、百會(huì)、大椎等穴治療,用 0.25×0.25 mm2華佗牌無(wú)菌毫針針刺,連接G6805-1A型電針儀,電壓為2 V,頻率為30 Hz,強(qiáng)度以肢體局部輕微顫動(dòng)為適。西藥組采用鹽酸多奈哌齊灌胃,每日0.6 mg/kg,療程4 w。
1.3模型復(fù)制10%水合氯醛3 ml/kg使大鼠麻醉后,固定在腦立體定位儀上。消毒皮膚,剪毛,在頭部做正中矢狀切口,牙科鉆孔器鉆顱有突破感,坐標(biāo)為腦表面下3.5 mm,前囟1.5 mm,矢狀縫左右旁開(kāi)1.5 mm。在每側(cè)側(cè)腦室注射10%鏈脲霉素10 μl。用微量進(jìn)樣器抽取2 μl Aβ25~35(用無(wú)菌生理鹽水將其稀釋成10 μg /pl)37℃孵育1 w,使其變?yōu)榫奂癄顟B(tài)。創(chuàng)口縫合飼養(yǎng),3 d后重復(fù)注射,術(shù)后大鼠每天肌注青霉素4萬(wàn)單位預(yù)防感染〔4〕。
1.4各組大鼠標(biāo)本的制備各組大鼠治療4 w,麻醉后固定于鼠板上,行胸腹聯(lián)合切口,切斷肋骨、膈肌,暴露出心臟,在左心室插入灌注針頭,快速灌入生理鹽水500 ml沖出組織內(nèi)血液,剪開(kāi)右心耳,沖洗到肝臟變白,然后注入4%多聚甲醛,當(dāng)大鼠尾巴、四肢僵硬為達(dá)到效果,取腦分離海馬〔5〕。一側(cè)海馬保存至液氮罐內(nèi),一側(cè)置于4%多聚甲醛中固定24 h,取海馬標(biāo)本,冠狀切片,片厚4 μm,經(jīng)乙醇脫水、二甲苯透明、浸蠟及石蠟包埋,連續(xù)切片,進(jìn)行貼片,將附貼好的切片置于恒溫箱內(nèi)干燥。
1.5免疫組織化學(xué)檢測(cè)GDNF和GFR-a1(SP法)石蠟切片脫蠟、水化后,磷酸鹽緩沖液(PBS)沖洗3次,微波修復(fù)抗原,每張切片加抗GDNF抗體或者GFR-a1抗體,4℃過(guò)夜,PBS沖洗3次,加入生物素標(biāo)記的第二抗體室溫下孵育10 min,再加入鏈霉菌抗生物素一過(guò)氧化物酶溶液室溫下孵育10 min,PBS沖洗后加新鮮配制的二氨基聯(lián)苯胺(DAB)溶液5~10 min,常規(guī)脫水透明,中性樹(shù)膠封片。用Image-ProPlus分析軟件進(jìn)行圖像分析,每組切片取10個(gè)視野測(cè)定積分吸光度,取平均值代表GDNF 和GFR-a1表達(dá)。
1.6RT-PCR測(cè)定測(cè)定大鼠海馬GDNF mRNA各組大鼠海馬組織PBS沖洗,勻漿后采用Trizol法獲得RNA,RT-PCR反應(yīng)按試劑盒嚴(yán)格操作,PCR反應(yīng)結(jié)束后,取5 μl PCR產(chǎn)物(內(nèi)標(biāo)取2.5 μl)加2 μl(6倍)樣品緩沖液混勻后進(jìn)行2%瓊脂糖凝膠電泳,100 V電泳30 min。瓊脂糖電泳凝膠條帶經(jīng)Bio-Rad Quantity one 4.4.0圖像分析系統(tǒng)采集電泳圖像,并進(jìn)行半定量分析,結(jié)果用基因擴(kuò)增條帶吸光度與內(nèi)參照β-actin光密度值的比值表示。
2結(jié)果
2.1治療后免疫組織化學(xué)檢測(cè)GDNF和GFR-a1的表達(dá)與正常組大鼠比較,模型組大鼠海馬GDNF和GFR-a1表達(dá)明顯下降(P<0.05);與模型組比較,電針組和西藥組表達(dá)明顯增加(P<0.05)。見(jiàn)表1。
組別GDNF表達(dá)陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)(個(gè)/高倍視野)GFR-a1表達(dá)陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)(個(gè)/高倍視野)正常組109.62±7.911)113.57±8.131)模型組67.54±7.3578.16±7.26西藥組91.27±6.731)97.98±7.151)電針組92.98±7.461)99.62±6.811)
與模型組比較:1)P<0.05
2.2治療后RT-PCR測(cè)定各組大鼠GDNF mRNA比較與正常組大鼠比較,模型組GDNF mRNA含量明顯降低(P<0.05);與模型組比較,電針組和西藥組含量明顯增加(P<0.05)。見(jiàn)圖1。
1 正常組,2 模型組,3 電針組,4 西藥組 圖1 RT-PCR測(cè)定各組大鼠GDNF mRNA的表達(dá)
3討論
神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子是一類對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)作用的非常規(guī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)〔6〕,1993年在小鼠膠質(zhì)細(xì)胞系B49中發(fā)現(xiàn)了GDNF,GDNF通過(guò)招募GDNF受體及其酪氨酸激酶蛋白形成復(fù)合物激活下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)生物學(xué)效應(yīng),GFR-a1與GDNF的親和性最強(qiáng)。星形膠質(zhì)細(xì)胞約占正常成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞總數(shù)的40%,研究發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細(xì)胞能釋放GDNF等大量的活性物質(zhì),對(duì)膽堿能神經(jīng)受損后具有保護(hù)作用,并能預(yù)防和延緩膽堿能神經(jīng)元的退行性病變〔7〕。
祖國(guó)醫(yī)學(xué)認(rèn)為人到老年氣郁、氣虛,均可致血癖,而癖血入腦,精髓枯萎而癡呆。百會(huì)屬于督脈,針刺百會(huì)可以激發(fā)督脈及其他經(jīng)脈的經(jīng)氣,開(kāi)竅醒腦,疏通腦絡(luò)淤滯,起到治療癡呆之功效。而太溪穴為補(bǔ)腎要穴,有調(diào)補(bǔ)腎氣之功,腎藏精、生髓,髓充精足則腦之神明得用。國(guó)內(nèi)外許多研究發(fā)現(xiàn)電針對(duì)于健忘和神智的恢復(fù)有較好的治療效果〔8,9〕。
本研究表明電針刺激AD大鼠海馬GDNF及其受體正向調(diào)節(jié),進(jìn)一步對(duì)受損神經(jīng)元起到保護(hù)和修復(fù)作用,所以AD大鼠癡呆癥狀得以改善。這可能是電針能有效防治老年性癡呆的作用機(jī)制。
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〔2013-07-11修回〕
(編輯袁左鳴)