尹立 韓偉 馬曉健 鄔賢斌 胡繼實 盧瓊
阿爾茨海默病(Alzheimer's disease,AD)又稱原發(fā)性老年癡呆(senile dementia), 是一種以進行性認知障礙和記憶力損害為主的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病[1],其發(fā)病率隨年齡的增加而增高,成為僅次于心腦血管疾病和癌癥的高發(fā)性疾病[2]。目前AD的發(fā)病機制尚未明了,臨床上也缺乏有效的治療藥物,近年來對中藥及其提取物治療AD的研究不斷取得進展[3],因此,本研究使用異香豆素觀察其對老年癡呆小鼠的抗癡呆作用,并探討其相關的作用機制。
1.1 主要試劑和儀器 異香豆素為美國Sigma公司產(chǎn)品,Aβ放免試劑盒購自解放軍總醫(yī)院科技開發(fā)中心放免所,小鼠Morris水迷宮裝置及跟蹤系統(tǒng)為成都泰盟公司生產(chǎn)。
1.2 實驗動物和癡呆模型建立 昆明種小鼠50只,鼠齡2~3個月,體重30~34g,雌雄各半,由我校實驗動物中心提供。小鼠按體重隨機分為對照組(10只)和模型組(40只),模型組再分為:模型對照組(10只)、低劑量異香豆素治療組(10只)、中劑量異香豆素治療組(10只)、高劑量異香豆素治療組(10只)。對照組和模型對照組給予生理鹽水處理,異香豆素治療組分為低(5mg/Kg)、中(10mg/Kg)、高(20mg/Kg)三個劑量每日灌胃一次。
癡呆模型建立:參照Alsei等[4]的方法構建老年癡呆小鼠模型,簡述如下:模型組小鼠每日注射D-半乳糖(120mg/Kg)+亞硝酸鈉(90mg/Kg),連續(xù)2個月。
1.3 小鼠水迷宮實驗 迷宮圓形直徑80cm,高44cm,安全臺直徑8cm,高20cm,按照儀器說明書完成定向游泳實驗,在安全臺上停留超過2s為成功,每天訓練2次,共4 d,從入水到到達安全臺的時間為逃避潛伏期,記錄動物游泳軌跡。
1.4 放射免疫法測定小鼠腦組織Aβ含量 實驗結束,斷頸處死小鼠,分離腦組織,制備單細胞懸液,裂解細胞按照放免試劑盒的說明操作檢測各處理組中Aβ的含量。
1.5 統(tǒng)計學方法 應用SPSS12.0統(tǒng)計軟件處理數(shù)據(jù),兩樣本均數(shù)比較采用t檢驗,多組間均數(shù)比較采用方差分析,實驗數(shù)據(jù)連續(xù)性資料以(±s)表示,以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。
2.1 異香豆素對小鼠水迷宮實驗的影響
老年癡呆小鼠模型組與對照組對照比較,逃避潛伏時間出現(xiàn)顯著性的延長(P<0.01),平臺跨越次數(shù)顯著性的減少(P<0.01)。異香豆素治療后老年癡呆小鼠的逃避潛伏時間和平臺跨越次數(shù)得到顯著性的改善(P<0.05),見表1。
表1 各處理組小鼠水迷宮實驗結果比較
2.2 異香豆素對老年癡呆小鼠腦組織Aβ表達的影響 對照組、模型對照組、低劑量異香豆素治療組、中劑量異香豆素治療組、高劑量異香豆素治療組腦組織Aβ的表達水平分別為(1.01±0.44)pg/ml、(12.89±3.21)pg/ml、(10.45±2.06)pg/ml、(7.18±1.92)pg/ml、(4.07±1.24) pg/ml,各組之間具有統(tǒng)計學差異(P<0.01)。
D-半乳糖是目前公認的AD小鼠造模方法,D-半乳糖可以誘發(fā)神經(jīng)元退行性變,造成亞急性癡呆模型,本研究就是用此法構建了AD小鼠模型。β淀粉樣蛋白(β-amyloid protein,Aβ)的聚集和神經(jīng)原纖維纏結是阿爾茨海默病的主要病理變化,也是老年斑的核心成分,Aβ的聚集可以導致氧自由基的升高、炎癥反應、細胞凋亡和神經(jīng)系統(tǒng)退行性變,因此,抑制Aβ的生成是治療阿爾茨海默病的更佳方案[5]。異香豆素屬于苯丙吡喃酮類化合物,是一些天然產(chǎn)物的基本結構,廣泛分布于自然界中,具有抗菌、消炎、抗癌、抑制蛋白酶等多種生物活性,有著良好的開發(fā)應用前景,近期的研究顯示,一些具有異香豆素母核結構的化合物能有效地抑制Aβ的產(chǎn)量[6-7]。本研究使用異香豆素治療AD小鼠,結果顯示,異香豆素治療后老年癡呆小鼠的逃避潛伏時間和平臺跨越次數(shù)得到顯著性的改善(P<0.05),而且老年癡呆小鼠腦組織中Aβ的表達水平也出現(xiàn)劑量依賴性的下降(P<0.01),說明了異香豆素具有抗AD小鼠癡呆的活性。
綜上所述,異香豆素具有抗AD小鼠癡呆的活性,減少AD小鼠腦組織Aβ的生成是其主要的作用機制,有望將異香豆素開發(fā)為靶向治療AD的一類新藥。
[1]蘇燕,何粵紅,李超.阿爾茨海默病β淀粉樣蛋白藥物治療的研究進展[J].當代醫(yī)學,2011,17(3):32-33.
[2]Selkoe DJ. Alzheimer's disease: genes, proteins, and therapy[J].Physiol Rev ,2011,81(2):741-766.
[3]Wang R, Tang XC. Neuroprotective effects of huperzine a.A natural cholinesterase inhibitor for the treatment of Alzheimer's disease[J].Neurosignals, 2010, 14(1-2):71-82.
[4]Alsei HA, Moloudi RA, Sarkaki AR. Effects of treadmill running on midterm memory and swim speed in the rat with Morris water maze test[J].Brain Res, 2008, 12(1):72-75.
[5]Basi GS, Hemphill S, Brigham EF, et al. Amyloid precursor protein selective gamma-secretase inhibitors for treatment of Alzheimer's disease[J]. Alzheimers Res Ther ,2010,2(6):36-56.
[6]Bihel F, Quelever G, Lelouard H, et al. Synthesis of new 3-alkoxy-7-amino-4-chloro-isocoumarin derivatives as new beta-amyloid peptide production inhibitors and their activities on various classes of protease[J]. Bioorg Med Chem, 2011, 11(14):3141-3152.
[7]李麗,楊錦飛,袁相愛.異香豆素類化合物的合成研究及新進展[J].南京師范大學學報(工程技術版),2005,5(2):64-67.