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白芍总苷对血管性痴呆大鼠认知功能的影响及机制研究

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  【摘 要】目的:观察白芍总苷对血管性痴呆(VD)大鼠认知功能的影响及机制研究。方法 大鼠分假手术、VD模型、白芍总苷3组,每组10只。采用Morris水迷宫试验检测大鼠学习记忆能力,蛋白印迹分析测定各组凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax、Caspase-3的表达。结果:白芍总苷组大鼠逃避潜伏期显著缩短,跨越平台次数显著增加(P<0.01),且海马组织中Bcl-2显著上调,Bax、Caspase-3表达显著下调(P<0.01)。结论:白芍总苷可改善VD大鼠行为学能力,可能与其调控凋亡相关蛋白的表达有关。
  【关键词】白芍总苷;血管性痴呆;细胞凋亡
  中图分类号: R284.1 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)13-0186-002
  DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.13.088
  血管性痴呆(vascular dementia, VD)主要由脑血管长期低灌注或反复缺血再灌注如大、小动脉脑梗塞等引起的痴呆。据报道,预计到2030年,受痴呆影响的人数将增加到7000万,到2050年将为1.154亿[1]。白芍总苷是从白芍中提取的有效成分,具有抗炎、抗氧化等药理功效[2],对脑缺血损伤所致大脑皮层、海马、纹状体等部位的病理改变具有保护作用[3]。本研究通过观察白芍总苷对VD大鼠模型认知功能及神经细胞凋亡的影响,为治疗VD提供新思路。
  1 材料与方法
  1.1 动物与分组
  将SPF级SD大鼠随机分为3组(n=10/组):假手术组、模型组、白芍总苷组(150mg/kg)。
  1.2 实验试剂与仪器
  白芍总苷(宁波立华制药有限公司);兔抗Bcl-2、Bax、Caspase-3单克隆抗体、HRP标记山羊抗兔IgG二抗(Abcam公司);Morris水迷宫(型号:EthoVision XT,北京诺达思信息技术有限责任公司)。
  1.3 VD模型制备
  10%水合氯醛腹腔麻醉,中线切口以暴露双侧颈总动脉并分离,血管远端及近端采用0号手术线结扎。假手术组大鼠双侧颈总动脉不结扎,其余操作相同[4]。造模成功后第2天,药物组灌胃给予相应剂量白芍总苷,每日1次,连续8周,模型组与假手术组大鼠在相同时间给予等量生理盐水。
  1.4 大鼠行为学能力测试
  Morris水迷宫实验分为两阶段:(1)定位航行试验:第1~4天,将大鼠面向墙壁依次放入四个象限的水中,检测大鼠在120 s内寻找平台并在平台停留10 s,即逃避潜伏期。(2)空间探索试验:第5天,移除平台,大鼠自由游动120s,记录跨越平台次数,考察大鼠对原平台的记忆。
  1.5 蛋白印迹分析Bcl-2、Bax、Caspase-3蛋白表达
  取海马组织加入匀浆缓冲液,冰上操作,匀浆后离心(10000g,4℃,15min),上清分装,-80℃备用;BCA法测定蛋白浓度,10~12%SDS-聚丙烯酰胺凝胶分离,转膜后5%脱脂乳室温封闭1h,一抗4℃过夜,二抗室温2h,常规化学发光检测,采用Image lab软件测定条带的灰度值并分析。
  1.6 统计学方法
  数据采用SPSS 21.0软件进行分析,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,多组间比较用单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
  2 结果
  2.1 大鼠行为学能力的检测结果
  与假手术组相比,模型组大鼠逃避潜伏期显著延长(P<0.01),跨越平台次数减少,差异有统计学意义(P<0.01)。与模型组相比,白芍总苷治疗组大鼠逃避潜伏期显著缩短,跨越平台次数增加,差异有统计学意义(P<0.01)。
  2.2 海马组织Bcl-2、Bax、Caspase-3蛋白表达结果
  与假手术组比较,模型组大鼠的Bcl-2的表达水平显著降低,Bax、Caspase-3表达水平显著增加(P<0.01)。与模型组相比,白芍总苷治疗组Bcl-2表达水平显著升高,Bax、Caspase-3表达水平显著降低(P<0.01)。
  3 讨论
  VD作为一类可防治的痴呆,其危险因素、发病机制及早期干预已成为研究热点。然而,目前治疗VD疗效卓越的药物仍十分稀少。白芍总苷是白芍中的提取物,对心脑血管疾病的干预也具有一定的优势[5-6]。因此,本研究采用双侧颈总动脉永久性结扎制备的动物模型以研究白芍总苷对VD大鼠模型行为学的影响及机制。
  慢性低灌注誘导氧化应激、炎症、凋亡等多种复杂交织的生物学反应。其中细胞凋亡在VD神经元损伤机制中至关重要,并受Bcl-2、Bax等多种基因严格调控[7]。另外,Caspase-3作为凋亡执行者,其激活也是VD中引发凋亡级联过程的关键介质。研究证实,Bcl-2在调节线粒体介导的细胞凋亡中,其过表达可减少细胞毒性损伤。相比之下,Bax作为促凋亡蛋白,可通过易位到线粒体膜,并促进细胞色素c释放,从而传导下游细胞凋亡事件[8]。郑亚萍等[9]研究发现,白芍总苷可通过调节Bcl-2、Bax蛋白的表达,减轻心肌缺血再灌注损伤。另外,李世举等[10]研究报道,白芍总苷促进中枢神经系统炎症细胞凋亡的作用也与其调节Bcl-2、Bax有关。在本研究中,白芍总苷组大鼠的逃避潜伏期缩短,跨越平台次数显著增加(P<0.01),这表明白芍总苷可改善VD大鼠认知障碍。同时,模型组大鼠海马中Bcl-2的表达水平显著降低,Bax、Caspase-3表达水平显著增加(P<0.01)。相比之下,白芍总苷组大鼠海马中Bcl-2表达水平显著升高,Bax、Caspase-3表达水平显著降低(P<0.01)。   综上所述,在本研究中证实白芍总苷能够改善VD模型大鼠的记忆障碍,机制可能与调节VD模型中的Bcl-2、Bax、Caspase-3表达水平有关。研究结果证实了白芍总苷对VD的神经保护作用,并为其成为治疗VD潜在的药物提供依据。
  【参考文献】
  [1]Prince M,Bryce R,Albanese E,et al.The global prevalence of dementia:A systematic review and metaanalysis[J].Alzheimers Dement.2013,9(1):63-75.
  [2]杨丽梅,岳广欣.白芍总苷及其神经精神药理作用研究概况[J].河北中医,2017,39(4):614-618.
  [3]刘玮,吴华璞,祝晓光,等.白芍总苷对全脑缺血再灌损伤的保护作用[J].中国药理学通报,2004,20(2):211-214.
  [4]满江,王建平,崔可飞,等.多奈哌齐对血管性痴呆大鼠室管膜下区神经发生相关因子VEGF和IGF-1的影响[J].中风与神经疾病杂志,2018,35(10):38-41.
  [5]郭道华,韦颖梅,王小静,等.白芍总苷对大鼠心肌缺血再灌注损伤保护作用及对GRP78表达的影响[J].中西医结合心脑血管病杂志,2010,8(5):556-558.
  [6]史晴晴,杜欢,于红梅,等.白芍总苷对全脑缺血再灌注损伤保护作用的研究[J].中国中医急症,2017,26(7):1172-1174.
  [7]Zhao T,Fu Y,Sun H, et al. Ligustrazine Suppresses Neuron Apoptosis via the Bax/Bcl-2 and Caspase-3 Pathway in PC12 Cells and in Rats with Vascular Dementia[J].Iubmb Life,2018, 70(1):60-70.
  [8]姚刚,朱博驰,于挺敏,等.丁苯酞對血管性痴呆大鼠海马CA1区Bax和Bcl-2表达的影响[J].中国老年学杂志,2018, 38(1):6-10.
  [9]郑亚萍,刘春杰.白芍总苷对心肌缺血再灌注大鼠心肌细胞内质网应激及凋亡的影响[J].中国实验方剂学杂志, 2016,22(17):108-112.
  [10]李世举,王艳旭,吴成翰,等.白芍总苷对EAE大鼠中枢神经系统炎症浸润细胞凋亡及Bcl-2、Bax的影响[C].中华医学会全国神经病学学术会议,2014.
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