芹菜素对阿尔茨海默病模型大鼠HMGB1/RAGE/NF-κB通路的影响

来源 :河北医科大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:fliedpig
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目的:随着时代的进展、生活质量的提高,人们除了对物质的追求之外,对精神生活的追求也更加注重,然而人们晚年的生活质量却被阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)大大的影响着。阿尔茨海默病引起的认知障碍是影响患者生活质量的主要因素,据统计在2012年有3560万人患有痴呆,每年增加770万个新发病例。阿尔茨海默病是一种治疗效果欠佳的神经系统变性疾病,随着年龄的增长发病率随之增高。具有记忆力减退、认知障碍、精神情感异常、行为障碍等临床症状及老年斑、神经原纤维缠结、海马锥体细胞颗粒空泡变性及神经元缺失等病理特征。可能的发病机制包括Aβ沉积、tau蛋白过度磷酸化、神经血管功能紊乱、细胞周期异常、炎症、氧化应激、线粒体功能障碍。有研究证明各种可能的发病机制的共同点是脑内的炎性级联反应,脑内神经损害、神经原纤维缠结均可导致神经炎症。AD的炎症反应可以由Aβ沉积物周围的有活性的小神经胶质细胞分泌促炎介质造成神经损害所引起。高迁移率组蛋白1(High Mobility Group-B1,HMGB1)是一种致炎因子,海马的小神经胶质细胞,甚至星形胶质细胞、神经元都可能释放HMGB1,HMGB1也能引起炎性反应导致细胞衰亡。HMGB1与Aβ的毒性及代谢至关重要,Aβ引起的炎症反应可引起HMGB1增加。HMGB1主要与晚期糖基化终末产物(Receptor For Advanced Glycation Endproducts,RAGE)结合引起核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)由胞浆进入胞核诱导炎症反应。可见如果抑制HMGB1/RAGE/NF-κB通路,可降低Aβ引起的炎症反应,减缓阿尔茨海默病的进程。芹菜素(Apigenin,Api)是可由多种水果、植物、蔬菜中提取出的黄酮类物质,具有无毒、不致突变的特点。研究表明,芹菜素有抑制炎症的作用。芹菜素作为治疗阿尔茨海默病的可能药物的研究也越来越广泛,而其对于HMGB1/RAGE/NF-κB通路的作用却鲜有研究。本实验通过研究芹菜素对AD模型大鼠海马组织中HMGB1/RAGE/NF-κB通路的影响,进一步探讨阿尔茨海默病的发病机制及芹菜素在阿尔茨海默病中如何发挥作用。方法:选取48只鼠龄10-12周的成年健康清洁级SD雄性大鼠(已剔除先天性痴呆及其他条件不符合实验要求的大鼠),根据随机数字表法,将实验用SD大鼠随机分为假手术组(Sham group)、假手术+芹菜素组(Sham+Api group)、模型组(AD group)、模型+芹菜素组(AD+Api group)。Sham+Api组及AD+Api组各通过腹腔注射给予芹菜素20mg/kg,每日1次。AD组及Sham组仅给予等体积的溶剂,每日1次。使用脑立体定位仪将溶解后的Aβ1-42注入AD组、AD+Api组大鼠海马区,将溶解Aβ1-42的溶剂注入Sham组、Sham+Api组的海马区。采用Morris水迷宫对大鼠进行行为学测试,HE染色观察各组之间病理变化的不同,免疫组化、Western Blot测定GFAP、Iba-1、HMGB1、RAGE、NF-κB p65的表达。结果:1 Morris水迷宫实验:通过Morris水迷宫实验,可得出AD组的学习记忆功能明显次于其他组。2 HE染色:各组大鼠海马CA1区病理变化不同,AD组大部分海马组织CA1区细胞失去正常形态,染色加深,排列不齐;AD+Api组异常细胞较AD模型组减少。3免疫组织化学:GFAP、Iba-1在AD组表达,给予芹菜素后减少。HMGB1阳性颗粒于AD组主要在胞浆,其余三组胞核多见。AD组RAGE的表达明显多于其他各组。AD组NF-κB p65主要表达在胞核,其余三组主要表达在胞浆。4 Western Blot:AD组GFAP、Iba-1、HMGB1、RAGE的蛋白表达最多(P<0.05);AD组NF-κB p65在胞浆的表达低于另外三组(P<0.05),而其在胞核的表达多于另外三组(P<0.05)。结论:1实验中使用Aβ1-42在大鼠双侧海马区注射,成功复制了阿尔茨海默病模型,大鼠出现认知、行为异常,海马区也出现阿尔茨海默病时所具有的病理变化。2 Aβ1-42的注射使小神经胶质细胞、星形胶质细胞激活,GFAP、Iba-1、HMGB1、RAGE、NF-κB p65的表达增多,说明Aβ1-42确实可引起炎性反应,此反应在阿尔茨海默病中起到作用。3 芹菜素可减轻Aβ1-42所致的学习记忆能力下降、行为异常;可使GFAP、Iba-1、HMGB1、RAGE、NF-κB p65的表达降低,说明芹菜素对神经具有保护作用,可调节阿尔兹海默病的炎症反应。
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