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目的:谷氨酸引起的氧化应激在神经退行性疾病的发病机制中发挥重要作用。谷氨酸可导致活性氧(ROS)的产生和诱导细胞凋亡。从鹿茸草中提出的单体成分acteoside(L-1)、torenoside B(L-2)、isoacteoside(L-3)、savatiside A(L-4)在心肌细胞上已被证实具有抗氧化应激活性。本实验主要探讨其在体内外对谷氨酸引起的神经毒性的保护作用,并初步进行机制探讨,为L-1、L-2、L-3、L-4防治神经退行性相关认知障碍及相关神经系统疾病提供实验依据。方法:采用MTT比色法确定L-谷氨酸诱导神经细胞的最佳毒性剂量和L-1、L-2、L-3、L-4的保护剂量;倒置荧光显微镜观察神经细胞损伤情况的形态变化;流式细胞仪检测荧光强度来确定神经细胞内ROS的水平;Hoechst33342荧光染色法观察各组神经细胞凋亡形态变化;流式细胞仪检测神经细胞凋亡率;DNA ladder检测细胞DNA损伤;流式细胞仪测定神经细胞内钙离子浓度;Western Blot法检测Bcl-2、Bax以及Caspase-3蛋白的表达;体内,采用L-谷氨酸单钠盐(MSG)诱导小鼠认知障碍模型,探讨L-1的神经保护作用。结果:MTT结果提示L-1、L-2、L-3、L-4作用于L-谷氨酸诱导的神经细胞毒性模型后,SH-SY5Y、PC12细胞的存活率均上升;倒置显微镜下观察细胞形态的变化发现,在L-谷氨酸损伤SH-SY5Y、PC12细胞模型中,细胞生长受到抑制,部分细胞裂解成碎片,给予L-1、L-2、L-3、L-4后,均能有效对抗L-谷氨酸引起的细胞形态变化;L-谷氨酸可引起SHSY5Y、PC12细胞内ROS水平显著升高,L-1、L-2、L-3、L-4均可抑制L-谷氨酸引起的SHSY5Y、PC12细胞内ROS水平的升高;Hoechst33342荧光染色法实验提示,正常对照组细胞核形态规则且一致,L-谷氨酸处理后,部分细胞出现核固缩、核碎裂现象即典型的凋亡形态特征,L-1、L-2、L-3、L-4组细胞核固缩、核碎裂现象显著减少;AnnexinV/PI染色结果提示L-谷氨酸组凋亡率明显上升,L-1、L-2、L-3、L-4可以显著减少L-谷氨酸引起的细胞凋亡率。DNA ladder结果表明L-谷氨酸处理细胞24h后,DNA出现梯形条带,L-1、L-2、L-3、L-4(200μM)后能明显减弱L-谷氨酸引起的DNA梯形条带;流式细胞仪结果显示L-谷氨酸可引起SHSY5Y、PC12细胞内Ca2+浓度显著升高;L-1、L-2、L-3、L-4作用后,可抑制L-谷氨酸引起的SHSY5Y、PC12细胞内Ca2+浓度的升高;Western blotting结果表明,L-谷氨酸显著抑制SHSY5Y、PC12细胞内Bcl-2的表达,增强促凋亡蛋白Bax的表达和Caspase-3的表达,Bax/Bcl-2比值增加。L-1、L-2、L-3、L-4可促进抗凋蛋白Bcl-2的表达,降低促凋亡蛋白Bax和caspase-3的活化,减少Bax/Bcl-2比值,进而抑制SHSY5Y、PC12细胞凋亡;在Y迷宫实验中,谷氨酸组小鼠错误次数明显升高,L-1可显著降低小鼠错误次数;HE和尼氏染色结果表明,L-1可改善海马CA1区的神经椎体细胞的结构损伤;电镜检测结果表明,L-1可减弱海马CA1区的神经元以及突触的损伤。结论:L-1、L-2、L-3、L-4可改善L-谷氨酸引起的神经元损伤,其机制可能是通过抗氧化,维持细胞内钙稳态,促进抗凋亡基因Bcl-2的表达和抑制caspase-3、Bax的活化而起作用。其中L-1可抑制谷氨酸引起的小鼠认知障碍。