趙辰生
山西省心血管病醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 太原 030024
銀杏葉提取物對紅藻氨酸致癲癇大鼠N-甲基-D-天冬氨酸受體及神經(jīng)肽Y表達(dá)的影響
趙辰生
山西省心血管病醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科太原030024
【摘要】目的分析銀杏葉提取物對紅藻氨酸致癲癇大鼠N-甲基-D-天冬氨酸受體(NR2A)及神經(jīng)肽Y(NPY)表達(dá)的影響。方法將64只實驗大鼠隨機分為4組,正常大鼠對照組16只,單純癲癇模型組16只,銀杏葉提取物預(yù)處理組16只,1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組16只,后3組實驗大鼠予以癲癇大鼠模型制作。造模成功后12 h,取各組大鼠腦組織制作標(biāo)本。采用免疫組化方法檢測標(biāo)本海馬組織NR2A及NPY蛋白的表達(dá)水平及陽性表達(dá)率。結(jié)果單純癲癇模型組、1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組NR2A的陽性表達(dá)率及表達(dá)水平高于正常大鼠對照組(P均<0.05);銀杏葉提取物預(yù)處理組NR2A陽性表達(dá)率及表達(dá)水平均低于單純癲癇模型組及1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組(P均<0.05)。單純癲癇模型組、1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組NPY陽性表達(dá)率及表達(dá)水平均高于正常大鼠對照組(P均<0.05);而銀杏葉提取物預(yù)處理組NPY陽性表達(dá)率及表達(dá)水平均高于正常大鼠對照組、單純癲癇模型組及1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組。單純癲癇模型組與1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組在NR2A及NPY表達(dá)比較上,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。結(jié)論銀杏葉提取物預(yù)處理給藥有一定的抗癲癇作用,其抗癲癇的機制可能與上調(diào)NPY及下調(diào)NR2A的表達(dá)有關(guān)。
【關(guān)鍵詞】癲癇;銀杏葉提取物;N-甲基-D-天冬氨酸受體;神經(jīng)肽Y
癲癇是在先天和后天多種因素共同作用下引起的以腦部神經(jīng)元高度同步化異常放電為主要病理特征的一種神經(jīng)功能紊亂性疾病。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,目前我國癲癇的發(fā)病率約為7.0‰,患病人數(shù)高達(dá)約900萬人,已成為威脅人們身心健康和生活質(zhì)量的重要疾病因素[1]。目前,癲癇的臨床治療以AEDs類抗癲癇藥物治療為主。但在長期的臨床實踐中,這類藥物雖在一定程度上控制了疾病的發(fā)作,但仍有20%的患者存在反復(fù)發(fā)作的現(xiàn)象[2];加之其突出的毒副反應(yīng)對患者行為和認(rèn)知功能造成的不利影響,大大制約了其臨床應(yīng)用價值。因此,尋找更高效、更安全、毒副作用小的新型抗癲癇藥物成為神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)學(xué)工作者探討的重要課題。而在悠久的藥學(xué)進(jìn)程中,中醫(yī)藥在癲癇的臨床治療上積累了豐富了經(jīng)驗。近年來,據(jù)相關(guān)研究報道顯示,銀杏葉提取物的主要成分—酮類和萜內(nèi)酯因具有對抗腦內(nèi)興奮性氨基酸興奮毒性的作用而可為癲癇的臨床治療開辟新的路徑。本研究通過建立癲癇大鼠模型,在探討銀杏葉提取物對紅藻氨酸致癲癇大鼠N-甲基-D-天冬氨酸受體(NR2A)及神經(jīng)肽Y(NPY)表達(dá)的影響的基礎(chǔ)上,分析其抗癲癇作用機制,現(xiàn)報告如下。
1材料與方法
1.1主要試劑與儀器紅藻氨酸注射液(上海天呈醫(yī)流科技股份有限公司提供);銀杏葉提取物761(西安天本生物工程有限公司提供);1,2-丙二醇(天津市富宇精細(xì)化工有限公司提供);蘇木素(天津市賽瑞達(dá)生物工程有限公司提供);兔抗大鼠NPY蛋白多克隆抗體(美國Bioworldtechnology);大鼠腦立體定向儀(北京北瑞達(dá)醫(yī)藥科技有限公司提供);電子顯微鏡(湖北省科學(xué)器材公司提供)。
1.2實驗動物雄性SD大鼠64只,體質(zhì)量250~300g,購自南方醫(yī)科大學(xué)試驗動物中心。
1.3方法(1)動物分組及給藥:將64只大鼠隨機分為4組,即正常大鼠對照組16只,單純癲癇模型組16只,銀杏葉提取物預(yù)處理組16只(予以大鼠銀杏葉提取物761溶液注射),1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組16只(予以大鼠同體積的體積分?jǐn)?shù)50% 1,2-丙二醇溶液注射)。(2)癲癇大鼠模型制作。4組大鼠中,正常大鼠對照組不予以模型制作,另3組大鼠予以模型制作。造模方法:首先,所有大鼠予以10%水合氯醛腹腔注射,腦立體定向儀定位大鼠頭部,并減除毛發(fā),局部消毒,鋪巾;然后于大鼠頭部正中線作長10~15mm的切口,再用30%的雙氧水將顱骨上的腱膜、顱骨外膜腐蝕,促使前囟充分暴露,并于前囟后1mm鉆孔;沿鉆孔將裝有紅藻氨酸注射液的微量進(jìn)樣器進(jìn)針,向側(cè)腦室內(nèi)將0.8μL的1μg紅藻氨酸注射液注入,注射完畢后,留針5min后將針緩慢拔出[3]。最后,將大鼠顱骨處所鉆的孔采用骨蠟封閉,再予以頭皮縫合,放回籠中進(jìn)行行為學(xué)監(jiān)測。并按照Racine分級評價,IV~V級為癲癇造模成功;造模失敗的大鼠按照相同的數(shù)量補充造模,直至成功[4]。
1.4NR2A及NPY表達(dá)的檢測(1)標(biāo)本制備:造模成功后12h,麻醉,胸腔剪開后使心臟完全暴露,穿刺針穿刺心尖,并剪開心臟放血。至肺臟變白后,于心臟內(nèi)快速灌注4%多聚甲醛。待大鼠頭尾及四肢變硬后,斷頭取腦,并固定于4 ℃ 4%多聚甲醛中。24h后取大鼠腦部前囟后2.5~4.5mm處的腦組織進(jìn)行脫水包埋,制成蠟塊。(2)NR2A及NPY表達(dá)的檢測:取出厚約4μm的備用石蠟切片,采用免疫組化方法檢測,以光學(xué)顯微鏡下細(xì)胞質(zhì)中出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性細(xì)胞判斷標(biāo)準(zhǔn),以鏡下5個固定高倍視野(×400)陽性細(xì)胞數(shù)的均值計為海馬組織NR2A及NPY蛋白的表達(dá)水平。同時,組織NR2A及NPY陽性表達(dá)的評定標(biāo)準(zhǔn)為:于每張標(biāo)本切片中選染色最強最集中的5個高倍視野(×400)計算陽性細(xì)胞率,并予以分級:0級:比率<5%;1級:比率5%~25%;2級:比率25%~50%;3級:比率50%~75%;4級:比率>75%。然后,軟色強度評價標(biāo)準(zhǔn):陰性:0級;1級:弱陽性;2級:陽性;3級:強陽性。最后以陽性細(xì)胞率級別×軟色強度級別/2≥0.5判斷NR2A及NPY為陽性表達(dá)[5]。
2結(jié)果
2.1不同組大鼠海馬組織NR2A的陽性表達(dá)率及表達(dá)水平比較從表1可以看出,單純癲癇模型組、1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組NR2A的陽性表達(dá)率及表達(dá)水平高于正常大鼠對照組(P均<0.05);而銀杏葉提取物預(yù)處理組NR2A陽性表達(dá)率及表達(dá)水平均低于單純癲癇模型組及1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組(P均<0.05)。單純癲癇模型組與1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
表1 不同組大鼠海馬組織NR2A的陽性表達(dá)率及
注:與正常大鼠對照組比較,aP<0.05;與正常大鼠對照組、單純癲癇模型組、1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組比較,bP<0.05
2.2不同組大鼠海馬組織NPY的陽性表達(dá)率及表達(dá)水平從表2可以看出,單純癲癇模型組、1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組NPY陽性表達(dá)率及表達(dá)水平均高于正常大鼠對照組(P均<0.05);而銀杏葉提取物預(yù)處理組NPY陽性表達(dá)率及表達(dá)水平均高于正常大鼠對照組、單純癲癇模型組及1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組。單純癲癇模型組與1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
注:與正常大鼠對照組比較,aP<0.05;與正常大鼠對照組、單純癲癇模型組、1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組比較,bP<0.05
3討論
紅藻氨酸誘導(dǎo)下所建立的癲癇動物模型作為一種點燃癲癇模型,具有與人類癲癇極為接近的發(fā)作行為特征和海馬硬化神經(jīng)病理形態(tài)學(xué)改變,因而可作為一個優(yōu)勢生物模型工具,予以造模研究。本研究中,通過紅藻氨酸致大鼠癲癇模型的建立,探討銀杏葉提取物預(yù)處理對大鼠NR2A及NPY蛋白表達(dá)的影響,以期在研究銀杏葉提取物抗癲癇作用的基礎(chǔ)上,闡明其作用機制,為癲癇疾病的臨床治療開辟新的路徑。銀杏葉提取物,主要由黃酮類和萜內(nèi)酯類成分組成,其中,黃銅具有抗氧化、促進(jìn)自由基清除的作用,而萜內(nèi)酯則是目前藥學(xué)領(lǐng)域中效果最強的血小板激活因子拮抗劑。諸多研究報道強調(diào),銀杏葉提取物預(yù)防給藥能促進(jìn)谷氨酸的神經(jīng)毒作用大大減輕,降低神經(jīng)元內(nèi)的鈣負(fù)荷,有效防止大腦皮質(zhì)脂質(zhì)的過氧化,控制神經(jīng)元的丟失和破壞,進(jìn)而對抗腦內(nèi)興奮性氨基酸產(chǎn)生的興奮毒性作用,且這可能是其抗興奮毒性的作用機制之一[6]。在此作用機制下,通過減輕興奮性神經(jīng)毒作用,降低鈣超載正是抑制癲癇的反復(fù)發(fā)作的重要靶點。因此,銀杏葉提取物具有一定的抗癲癇作用。目前,銀杏葉提取物作為一種天然植物藥物,因具有作用靶點多、不良反應(yīng)少等優(yōu)點,已在臨床得到了廣泛應(yīng)用。
本研究結(jié)果顯示:(1)銀杏葉提取物預(yù)處理其抗癲癇的機制可能與下調(diào)NR2A的表達(dá)有關(guān),也就是銀杏葉提取物可能通過下調(diào)NR2A的表達(dá)抑制癲癇發(fā)作。即銀杏葉提取物成份中應(yīng)該至少有一種或多種成份能夠抑制NR2A的表達(dá),并通過其神經(jīng)保護(hù)功能,能夠減輕興奮性神經(jīng)毒作用,以發(fā)揮抗癲癇作用。NR屬Glu離子型受體,而Glu則是腦內(nèi)典型的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。諸多研究報道強調(diào),NR功能的增強及NRmRNA表達(dá)上調(diào),在驚厥的發(fā)生過程中及在癲癇易感性的形成過程中均發(fā)揮重要作用[7]。而NR2A作為NR的亞型,主要存在于大腦海馬中。本研究檢測結(jié)果顯示,單純癲癇模型組NR2A的陽性表達(dá)率及表達(dá)水平高于正常大鼠對照組,提示致癲癇過程中存在NR過度的激活。而銀杏葉提取物預(yù)處理組NR2A陽性表達(dá)率及表達(dá)水平均低于單純癲癇模型組及1,2-丙二醇溶液預(yù)處理組。由此可推測銀杏葉提取物預(yù)處理其抗癲癇的機制可能與下調(diào)NR2A的表達(dá)有關(guān)。(2)銀杏葉提取物預(yù)處理其抗癲癇的機制可能與上調(diào)NPY的表達(dá)有關(guān)。銀杏葉提取物成份中應(yīng)該至少有一種或多種成份能夠上調(diào)NPY的表達(dá),并通過其神經(jīng)保護(hù)功能,能夠減輕興奮性神經(jīng)毒作用,以發(fā)揮抗癲癇作用。NPY作為一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì),可拮抗釋放海馬內(nèi)Glu遞質(zhì)而發(fā)揮抗癲癇作用。目前已有大量研究報道證實,通過增加NPY的釋放能有效減少癇樣放電的持續(xù)時間,降低其發(fā)作頻率[8]。本研究檢測結(jié)果顯示,單純癲癇模型組NPY陽性表達(dá)率及表達(dá)水平均高于正常大鼠對照組,而銀杏葉提取物預(yù)處理組NPY陽性表達(dá)率及表達(dá)水平均高于單純癲癇模型組。提示,銀杏葉提取物預(yù)處理其抗癲癇的機制可能與上調(diào)NPY的表達(dá)有關(guān)。
綜上,銀杏葉提取物預(yù)處理給藥有一定的抗癲癇作用,其抗癲癇的機制可能與上調(diào)NPY及下調(diào)NR2A的表達(dá)有關(guān)。
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(收稿2015-05-11)
【中圖分類號】R-332
【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B
【文章編號】1673-5110(2016)10-0045-02