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条件性恐惧实验-毛冬青改善血管性痴呆小鼠学...(二)

2020.5.11

1.6样本采集

恐惧实验结束2h后,每组随机选取6只小鼠,腹腔注射3.5%水合氯醛(10 mL/kg}麻醉,通过心脏灌注4%多聚甲醛固定脑组织,灌注完成后,取脑组织置于10%中性福尔马林溶液中固定,用于病理切片制作。其余小鼠断头处死,迅速摘取大脑,分离海马区,用于免疫组化及W estenl Blot检测。

1.7HE染色观察

固定好的脑组织经修整、脱水、包埋、切片、HE染色、封片等程序后,使用光学显微镜观察小鼠海马组织CA 1区组织结构的变化。

1.8免疫组化检测

Bcl-2, Bax蛋白的分布及表达用T issue 0 C T-Freeze Medium包埋小鼠大脑并制作冰冻切片。严格按照SA B C免疫组化染色试剂盒说明依次固定、封闭、一抗孵育、二抗孵育、SA B C孵育、DAB显色、二甲苯透明、中性树胶封片,显微镜观察,并用数码医学图像分析系统进行数码照相及图片分析Bcl-2, Bax蛋白的分布及表达情况。

1.9Western Blot法检测Bcl-2, Bax蛋白的表达

分离小鼠大脑海马区组织,提取总蛋白,BCA试剂盒进行定量。取50 ug蛋白样本,用15%的聚丙烯酞氨凝胶进行电泳80 V ,   20 m in,之后转换为120V、80 min;然后采用湿转法进行转膜300 m A、1 h;TB ST洗膜10 m in ,  3次;5 %  B SA常温封闭 4 h;4 0C孵育一抗过夜;TBST洗膜10 m in ,  3次;37 0C孵育二抗1 h;  TBST洗膜10 m in ,  3次;ECL进行发光,用ltu age L ab 3.0软件对W estenl B lot成像图进行分析,计算各组蛋白与内参(p-actin)的相对表达值。

1.10统计学处理方法

采用SPSS 17.0软件进行统计分析,数据以x士s”表示,多组间比较采用单因素方差分析,方差齐性者使用LSD检验;方差不齐者使用D unnett' s检验。

2结果

2.1各组小鼠爬杆评分比较 爬杆实验用于评价各组间小鼠肢体协调能力的差异。评分结果显示:假手术组、模型组及各给药组间均无明显差异(P > 0.05 ),表明本研究采用的VD造模方法对小鼠的运动及平衡能力没有造成影响,见表1 ;

2.2PHRE对小鼠条件恐惧记忆的影响 与假手术组比较,模型组小鼠的僵直时间百分比显著缩短((P<0.09,表明VD模型复制成功,小鼠的记忆能力下降。与模型组比较,尼莫地平组及PH R E中、高剂量组小鼠的僵直时间百分比明显延长,差异具有统计学意义(P<0.09,表明PH R E在10-20 g/kg范围内对VD小鼠的记忆能力有明显的改善作用,见图1

2.3毛冬青提取物对VD小鼠大脑神经元细胞形态的影响

病理组织学检查显示,假手术组小鼠大脑皮层和海马区神经细胞的形态及分布未见异常。与假手术组比较,模型组小鼠神经细胞间质水肿,细胞核浓染、固缩,皮层神经细胞明显减少,且伴有大量胶质细胞增生,多处聚集成堆,大脑海马CA 1区的锥体细胞大量缺失、变性、坏死,齿状回颗粒细胞变性成空泡样。与模型组比较,PH R E低、中、高剂量组和尼莫地平组小鼠的大脑神经元病变情况有明显改善,体现为胶质细胞增生减少,海马CA 1区锥体细胞病变程度明显减轻,见图2 ;

2.4免疫组化法检测

VD小鼠海马CA1区凋亡蛋白Bcl-2, Bax的分布和表达结果显示,Bcl-2, Bax呈不连续的环状或者片状分布,主要在胞质表达。与假手术组比较,模型组的Bc}2和B ax蛋白表达明显增加。与模型组比较,尼莫地平组及PH R E中、高剂量组的Bcl-2表达增加,B ax表达减少。表明VD模型小鼠的海马CA1区神经元细胞发生凋亡,而在尼莫地平或PH R E的干预下,凋亡现象减少,提示毛冬青提取物可以减少VD模型小鼠的海马CA1区神经元凋亡的发生。见图3- 5;

2.5  Western Blot法检测VD小鼠海马区Bcl -2 ,Bax蛋白的表达 Bcl -2水平的升高和B ax蛋白的降低表明细胞对凋亡的抵抗性增强,是药物起保护作用的标志。Bcl -2 ,Bax的比值越大,则抗凋亡能力越强。结果显示,与模型组比较,毛冬青提取物能提高VD小鼠海马区Bc}2蛋白的表达水平,同时降低B ax蛋白的表达,即明显升高Bcl -2 ,Bax的比值,表明毛冬青提取物可以提高VD小鼠海马区细胞的抗凋亡能力,从而对VD小鼠海马区的神经元起保护作用。见图6 ;

3讨论

本研究通过血流阻断联合放血法复制小鼠VD模型,经过小鼠智能测试及病理学检查证实模型制备成功。实验结果表明,VD模型组小鼠恐惧记忆时间缩短,且脑部海马CA 1区神经元发生损伤,而毛冬青提取物能够明显提高VD小鼠的恐惧记忆时间,降低VD小鼠神经元细胞损伤的程度,结合其对凋亡蛋白Bcl -2 ,Bax的影响可以推断,毛冬青通过抑制海马CA1区的细胞凋亡而发挥神经保护作用。

大脑海马区损伤会引起血管性痴呆,从而导致认知功能障碍。海马体与大脑记忆有关,并且对脑缺血敏感Cio7。大量实验结果表明海马CA1区椎体神经元细胞的死亡会引起啮齿类、灵长类动物以及人类出现认知功能障碍。因此,海马CA1区锥体细胞对学习和记忆能力至关重要,然而CA1区对脑缺血尤为敏感,会引起严重的学习和记忆功能退化。病理实验结果表明,VD模型组小鼠的大脑海马CA 1区锥体细胞大量缺失、变性、坏死,并且齿状回颗粒细胞变性成空泡样。毛冬青提取物可阻止CA1区锥体细胞缺失,从而起到保护海马区神经细胞,改善VD小鼠学习记忆的作用。

细胞凋亡在缺血再灌注损伤中具有重要的作用,  Bcl -2 ,Bax属于Bcl -2家族蛋白,调控细胞凋亡。Bc}2属于抑凋亡蛋白,可以阻止细胞色素C从线粒体释放到胞浆。B ax属于促凋亡蛋白,通过移位到线粒体膜上促进细胞凋亡,促进细胞色素C的释放。Bc}2通过平衡Bcl -2 ,Bax维持线粒体结构稳定。结果表明,与假手术组比较,模型组小鼠海马区Bcl -2与B ax蛋白表达均有所升高,可能为小鼠大脑间断缺血后,促凋亡蛋白B ax表达增加,诱导细胞凋亡,同时由于细胞自身的保护机制,抗凋亡蛋白Bc}2表达反应性上调,发挥抑制凋亡的作用。由于Bcl -2 ,Bax的比例决定细胞在受到凋亡信号刺激后是否发生凋亡,在VD小鼠模型中,B ax蛋白的表达占优势,从而导致海马区神经元细胞凋亡,海马区形态受损,记忆力出现障碍;与模型组比较,毛冬青提取物能够提高Bcl -2的表达,降低B ax的表达,从而显著提高Bc}2启ax的比值,使海马CA1区细胞的凋亡受到抑制。因此,毛冬青提取物可以通过调节海马CA 1区Bcl -2 ,Bax的表达,抑制CA1区的细胞凋亡,从而改善VD模型小鼠的学习记忆能力。

毛冬青已被广泛应用于心血管系统疾病的治疗,疗效确切。近年来,也有学者深入探讨毛冬青对脑组织损伤的保护作用。本实验结果表明,毛冬青提取物在高剂量时,改善VD小鼠学习记忆障碍的效果与尼莫地平相似,可通过抑制VD模型小鼠的脑组织海马区细胞凋亡来提高学习记忆能力,有望发展成为一种新的治疗血管性痴呆药物。


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