陳付艷,聶坤,于建春,韓景獻(xiàn)(.天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,天津 30093;2.天津中醫(yī)藥大學(xué),天津 30093)
·動(dòng)物實(shí)驗(yàn)·
針刺對(duì)SAMP10鼠大腦皮層脂筏磷脂組成及膽固醇含量的影響
陳付艷1,2,聶坤1,于建春1,韓景獻(xiàn)1
(1.天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,天津 300193;2.天津中醫(yī)藥大學(xué),天津 300193)
目的觀察針刺對(duì)快速老化癡呆鼠SAMP10脂筏磷脂組成及膽固醇含量的影響,并探討針刺改善癡呆的機(jī)制。方法以快速老化癡呆鼠SAMP10和正常老化鼠SAMR1為模型,隨機(jī)分為R1對(duì)照組、P10針刺組、P10非穴組、P10對(duì)照組,通過Mor ris水迷宮隱蔽平臺(tái)試驗(yàn)檢測(cè)小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力,采用蔗糖密度梯度超速離心法分離脂筏,液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(LC/MS)測(cè)定脂筏中磷脂組成,比色法測(cè)定脂筏膽固醇含量。結(jié)果P10對(duì)照組與R1對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),逃避潛伏期明顯延長(zhǎng);P10針刺組與P10對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),逃避潛伏期明顯縮短;P10針刺組與R1對(duì)照組比較,第1~3天有顯著性差異(P<0.05),第4、5天與R1對(duì)照組比無顯著性差異(P>0.05);P10非穴組與P10對(duì)照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。SAM鼠大腦皮層脂筏磷脂含有磷脂酰膽堿(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰絲氨酸(PS)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰甘油(PG)5類磷脂組分;SAMP10脂筏磷脂中PI、PS、PC相對(duì)百分比升高,PG、PE相對(duì)百分比降低,針刺后PG、PE相對(duì)百分比降低,PI、PS、PC相對(duì)百分比升高;P10對(duì)照組脂筏膽固醇含量比R1對(duì)照組少(P<0.05);與P10對(duì)照組比較,P10針刺組有顯著性差異(P<0.05),脂筏膽固醇含量增加,并趨向于R1對(duì)照組;P10對(duì)照組與P10非穴組無顯著性差異(P>0.05)。結(jié)論調(diào)節(jié)脂筏膽固醇含量可能是“三焦”針法改善SAMP10鼠癡呆狀況的機(jī)制之一。
針刺;快速老化小鼠P10;脂筏;膽固醇;磷脂類
[Abstract]ObjectiveTo investigate the effect of acupuncture on phospholipid com position and cholesterol content of lipid rafts in the cerebral cortex of SAMP10 m ice with rapid aging dementia and exp lore themechanism of acupuncture for alleviating dementia.M ethodSAMP10 m ice with rapid aging dementia and SAMR1 m ice with normal aging w ere used as themodel and random ized into R1 control,P10 acupuncture,P10 non-acupoint and P10 control groups.Mouse learning and memory abilitieswere tested by a hidden platform in the Morris water maze.Lipid rafts w ere separated by sucrose density gradient centrifugation.The phospholipid com position of lipid rafts w as determ ined by liquid chromatography/mass spectrometry(LC/MS).The cholesterol content of lipid rafts w asmeasured by colorimetry.Resu ltEscape latency lengthened marked ly in P10 control group compared with R1 control group and there w as a statistically significant difference(P<0.05).Escape latency shortened markedly in P10 acupuncture group compared with P10 control group and there w as a statistically significant difference(P<0.05).There w as a significant difference between P10 acupuncture and R1 controlgroups at day 1 to 3(P<0.05)and no significant difference at day 4 to 5(P>0.05).There w as no significant difference betw een P10 non-acupoint and P10 control groups(P>0.05).Lipid rafts in the cerebral cortex of SAM m ice contain five kinds of phospholipid com position:phosphatidylcholine(PC),phosphatidy lethanolam ine (PE),phosphatidy lserine(PS),phosphatidylinositol(PI)and phosphatidylglycerol(PG).Of lipid rafts in SAMP10 m ice,the relative percentage of PI,PS and PC was high and the relative percentage of PG and PE w as low.The relative percentage of PG and PE decreased and the relative percentage of PI,PS and PC increased after acupuncture.The cholesterol content of lipid rafts decreased in P10 control group com pared with R1 control group and there w as a statistically significant difference betw een the two groups(P<0.05).The cholesterol content of lipid rafts increased in P10 acupunctue group com pared with P10 control group and there was a statistically significant difference(P<0.05).It tended to be the same as in R1 control group.There w as no statistically significant difference betw een P10 control and P10 non-acupoint groups(P>0.05).ConclusionRegulating the cholesterol content of lipid rafts may be one of the mechanism s of“supplementing qi,regulating blood,consolidating the constitution and reinforcing the kidney”acupuncture for im proving dementia symptom s in SAMP10m ice.
[Keywords]Acupuncture;P10m icewith rapid aging;Lipid rafts;Cholesterol;Phospholipids
老年性癡呆(AD)發(fā)病率高,不僅給患者本人帶來極大痛苦,也給社會(huì)和家庭帶來沉重負(fù)擔(dān)。因此,對(duì)AD的研究成了醫(yī)學(xué)界的重要研究課題。近年來,有關(guān)脂筏的作用越來越引起學(xué)者的重視,研究其組分的變化與疾病的關(guān)系也越來越成為一個(gè)熱門課題。研究顯示[1],AD與脂筏功能紊亂有著密切的聯(lián)系。脂筏(lipid raf ts)膽固醇具有維持脂筏結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)的重要作用[2],脂筏各種磷脂成分之間比例的變化及磷脂分子所含脂肪酸種類的變化與腦功能有關(guān)。本研究選用快速老化癡呆鼠SAMP10為研究對(duì)象,以正常老化鼠SAMR1作為對(duì)照,觀察“三焦”針法(“益氣調(diào)血,扶本培元”針法)對(duì)SAMP10鼠脂筏膽固醇含量及磷脂組成的影響,旨在探討小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的差異與脂筏膽固醇含量及磷脂組成的關(guān)系,為研究針刺改善AD的機(jī)制提供新的思路。
1.1動(dòng)物選擇及分組
選用20只7月齡正常老化鼠SAMR1和60只7月齡快速老化癡呆鼠SAMP10(津?qū)崉?dòng)質(zhì)M準(zhǔn)字第006號(hào)),雌雄各半,體重(27±3)g。隨機(jī)分為R1對(duì)照組、P10針刺組、P10非穴組、P10對(duì)照組,每組20只,雌雄各半。
1.2穴位選擇和針刺方法
針刺組采用“三焦”針法,穴位定位參考《實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)》(十五規(guī)劃教材)[3]中的動(dòng)物穴位圖譜及文獻(xiàn)[4],取膻中、中脘、氣海及雙側(cè)血海、足三里。膻中、中脘、氣海及雙側(cè)足三里均行捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法30 s,血海穴行捻轉(zhuǎn)瀉法30 s。非穴組行平補(bǔ)平瀉捻轉(zhuǎn)手法各30 s,取雙側(cè)脅下固定非經(jīng)非穴點(diǎn)(雙脅下髂嵴上10 mm)。R1和P10對(duì)照組進(jìn)行與前兩組相同時(shí)間和程度的捉抓刺激。各組做相應(yīng)處理1個(gè)月,每天1次,第7天暫停1次。
1.3Morr is水迷宮
體育適性課堂教學(xué)應(yīng)在教師的指導(dǎo)下,以學(xué)生為主,設(shè)置合適的、能突破重難點(diǎn)的、能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的問題串,從而運(yùn)用“一二·三六”教學(xué)模式探索實(shí)踐技能來完成整個(gè)學(xué)習(xí)過程。
針刺結(jié)束后,各組小鼠進(jìn)行5 d Mor r is水迷宮隱蔽平臺(tái)試驗(yàn)[4],以評(píng)價(jià)針刺對(duì)SAMP10小鼠學(xué)習(xí)記憶能
力的影響。直徑90 cm的水池平分成4個(gè)象限(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),試驗(yàn)時(shí)平臺(tái)在水面以下2 cm左右,位于Ⅰ象限的正中央,位置保持不動(dòng)。每天分別于8:00和14:00各訓(xùn)練1次,分別記錄小鼠從池壁上Ⅱ、Ⅳ象限的中點(diǎn)入水至找到平臺(tái)的時(shí)間(逃避潛伏期)及游泳路線長(zhǎng)度。后將小鼠置于平臺(tái)上休息10 s。如果90 s內(nèi)找不到平臺(tái),潛伏期記為90 s。以兩次潛伏期的算術(shù)均值作為這一天的成績(jī)。
1.4脂筏磷脂和膽固醇的檢測(cè)
1.4.1提取脂筏
水迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)束后各組動(dòng)物同時(shí)行頸椎脫臼法處死,剝?nèi)〈竽X皮層,依照蔗糖密度梯度超速離心法提取脂筏,加入1 mL 1%Tri tonX-100裂解液緩沖液懸浮細(xì)胞,冰上玻璃勻漿器中勻漿,搖勻,放進(jìn)4℃冰箱靜置90 min,使充分裂解。再放進(jìn)低溫離心機(jī)離心15 min。抽取上層細(xì)胞裂解物,向下層細(xì)胞裂解物中加入1%Tr itonX-100裂解液緩沖液使其體積和第一次加完裂解液后相同,重復(fù)以上勻漿、靜置、離心、抽提步驟。將兩次抽提的上層細(xì)胞裂解物混合后放入離心管底部,加入相同體積的80%蔗糖溶液,用漩渦混勻器混勻,再沿離心管壁緩慢加入30%蔗糖液5mL,用5%的蔗糖溶液將離心管加滿。4℃,超速離心20 h,320000×g。離心結(jié)束后,用注射器抽取離心管5%蔗糖和30%蔗糖交界面處一層不溶性絮狀白色沉淀,加入Tr iz-NaClbuf fer液漂洗,離心機(jī)離心,轉(zhuǎn)速10000×g,15 min。用注射器抽棄上層清洗液,留下下層沉淀即為脂筏。將相同組別的皮層所得脂筏合并在一只試管中。以上所有步驟均在0~4℃下進(jìn)行[5]。
1.4.2液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(LC/MS)測(cè)定脂筏磷脂
從上述各組所提脂筏中各取出相同體積的脂筏依次置于標(biāo)記好的空白試管中。提脂方法同文獻(xiàn)[6]所述。過濾樣品。
采用正相硅膠色譜柱(250 mm×4.6 mm)進(jìn)行梯度洗脫分離,總計(jì)洗脫時(shí)間60 min。正相色譜流動(dòng)相梯度,5 min 5%~15%流動(dòng)相B(氯仿:甲醇:氫氧化銨:水=60:36.5:0.5:3),3 min 15%流動(dòng)相B,25 min 15%~60%流動(dòng)相B,10 min 60%流動(dòng)相B,5 min 60%~5%流動(dòng)相B,12 min 5%流動(dòng)相B。質(zhì)譜條件,采用電噴霧電離(ESI),噴霧電壓4.8 kV,霧化氣(N2)流量40個(gè)任意值單位(arb uni t),輔助氣(N2)流量7個(gè)任意值單位(arb unit),離子傳輸毛細(xì)管溫度300℃;全掃描范圍為500~1400 m/z;進(jìn)行負(fù)離子檢測(cè)。
磷脂測(cè)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算,對(duì)單個(gè)離子峰面積與相應(yīng)的內(nèi)標(biāo)物進(jìn)行比較得到提取液中各磷脂分子的量,具體公式為,提取液中各磷脂分子的量(ppm)=[待測(cè)磷脂峰面積/內(nèi)標(biāo)物峰面積]×2.5,再計(jì)算各磷脂分子的量所占的相對(duì)百分比。
1.4.3比色法測(cè)定脂筏膽固醇
從上述所提脂筏中各取出20mL依次置于空白試管中。相同組別的做10支平行實(shí)驗(yàn)。提脂,晾干。配制膽固醇標(biāo)準(zhǔn)工作液梯度液,參照Folch法[7]和比色法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,用紫外分光光度計(jì)測(cè)定各試管所提脂中膽固醇在550納米處光吸收值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中膽固醇濃度即可,方法同文獻(xiàn)[6]所述。
1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
所有數(shù)據(jù)采用SPSS18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,水迷宮數(shù)據(jù)分別以4個(gè)不同的處理組和不同的訓(xùn)練天數(shù)作為組間和組內(nèi)因素,采用雙因素方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1針刺對(duì)學(xué)習(xí)記憶功能的影響
結(jié)果提示,P10對(duì)照組與R1對(duì)照組比較,兩者有顯著性差異(P<0.05),逃避潛伏期明顯延長(zhǎng),說明P10對(duì)照組學(xué)習(xí)獲取能力較正常R1對(duì)照組明顯降低,P10的學(xué)習(xí)獲取能力有較明顯的損害。P10針刺組與P10對(duì)照組比較,有顯著性差異(P<0.05),逃避潛伏期明顯縮短;與R1對(duì)照組比較,第1~3天有顯著性差異(P <0.05),說明P10針刺組逃避潛伏期較長(zhǎng),第4、5天與R1對(duì)照組比無顯著性差異(P>0.05),基本一致,說明針刺可改善SAMP10空間學(xué)習(xí)記憶的獲取能力,使之趨向于正常小鼠,針刺后P10的學(xué)習(xí)成績(jī)每天均有明顯提高。P10非穴組與P10對(duì)照組比較,無顯著性差異(P>0.05),說明非穴刺激沒有明顯改善SAMP10小鼠空間學(xué)習(xí)記憶的獲取能力。詳見表1。
表1 各組隱蔽平臺(tái)試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果比較(±s,s)
表1 各組隱蔽平臺(tái)試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果比較(±s,s)
注:與R1對(duì)照組比較1)P<0.05;與P10對(duì)照組比較2)P<0.05
組別 n 1 d 2 d 3 d 4 d 5 d R1對(duì)照組 20 67.39±15.00 49.90±10.29 38.23±11.35 31.71±11.42 29.34±12.62 P10對(duì)照組 20 84.27±12.501) 69.12±17.851) 55.22±24.411) 64.37±11.131) 64.79±14.621)P10針刺組 20 77.23±16.291)2) 55.46±10.261)2) 54.53±17.991)2) 32.10±9.422) 28.47±13.482)P10非穴組 20 79.30±9.15 76.85±10.68 65.36±17.12 54.21±5.89 52.41±9.37
2.2針刺對(duì)脂筏磷脂組成的影響
在同一分析條件下,與磷脂標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照,可鑒定出SAM鼠大腦皮層脂筏磷脂含有磷脂酰膽堿(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰絲氨酸(PS)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰甘油(PG)5個(gè)磷脂組分。各磷脂組分的相對(duì)百分比見表2。可以看出,SAMP10鼠大腦皮層脂筏磷脂以PE、PC為主,共占總磷脂的87.27%,其中PC在總磷脂中的比例最高。與SAMR1相比,SAMP10脂筏磷脂中PI、PS、PC相對(duì)百分比升高,PG、PE相對(duì)百分比降低。針刺后PG、PE相對(duì)百分比降低,PI、PS、PC相對(duì)百分比升高。詳見表2。
表2各組磷脂組分相對(duì)百分比 (%)
SAMP10脂筏磷脂中含不飽和脂肪酸鏈的磷脂所占相對(duì)百分比與SAMR1相比無明顯區(qū)別,P10針刺組及P10非穴組增高,P10針刺組比P10非穴組變化更明顯。PG中含不飽和脂肪酸鏈的磷脂相對(duì)百分比增高,P10針刺組及P10非穴組增高,P10非穴組比P10針刺組變化更明顯;PE中含不飽和脂肪酸鏈的磷脂相對(duì)百分比降低,P10針刺組及P10非穴組升高,P10針刺組比P10非穴組變化更明顯;PI中含不飽和脂肪酸鏈的磷脂相對(duì)百分比增加,P10針刺組及P10非穴組使之降低,P10針刺組更趨向于R1;PC中含不飽和脂肪酸鏈的磷脂相對(duì)百分比增加,P10針刺組及P10非穴組增高,P10針刺組比P10非穴組變化更明顯。PS中含不飽和脂肪酸鏈的磷脂相對(duì)百分比4組之間差別不明顯。詳見表3。
表3 含不飽和脂肪酸鏈的磷脂在各磷脂組分中的相對(duì)百分比 (%)
2.3針刺對(duì)脂筏膽固醇含量的影響
P10對(duì)照組與R1對(duì)照組比較有顯著性差異(P<0.05),脂筏膽固醇含量比R1膽固醇含量少。針刺后P10針刺組與P10對(duì)照組比較有顯著性差異(P<0.05),脂筏膽固醇含量增加,并趨向于R1對(duì)照組;P10非穴組與P10對(duì)照組比較無顯著性差異(P>0.05)。詳見表4。
表4各組膽固醇濃度比較 (±s,g/L)
表4各組膽固醇濃度比較 (±s,g/L)
注:與R1對(duì)照組比較1)P<0.05;與P10對(duì)照組比較2)P<0.05
組別 n 膽固醇濃度R1對(duì)照組 10 7.974±1.20 P10對(duì)照組 10 6.492±0.791)P10針刺組 10 7.73±2.292)P10非穴組 10 6.391±0.85
中醫(yī)學(xué)理論認(rèn)為,三焦是體液運(yùn)行之徑,有宣通氣血津液、腐熟水谷、通調(diào)水道的作用。老年脂代謝異常屬中醫(yī)學(xué)“痰濁”范疇。痰濁為水谷津液運(yùn)化失常所致,是臟腑功能失調(diào),氣血失和的表現(xiàn)。因此,要防治痰濁就必須調(diào)理水液代謝功能,要維持脂質(zhì)代謝的平衡就需要三焦氣化功能正常。韓景獻(xiàn)教授提出“三焦氣化失司”導(dǎo)致老年性癡呆論,從而確立了“三焦”針法[8],諸穴合用可調(diào)補(bǔ)上中下三焦之氣,活血化瘀,共奏“氣行則血行、血行則水行”之功,以蠲化痰濁,并調(diào)整五臟六腑之虛實(shí)。該針法能增加海馬脂筏募集的激酶類信號(hào)蛋白數(shù)量[9],同步增加神經(jīng)元細(xì)胞小G蛋白分子和骨架相關(guān)蛋白[10];在臨床治療老年性癡呆中也取得了較好的療效[11],并能提高老年人認(rèn)知相關(guān)腦區(qū)葡萄糖代謝[12]。
脂筏是一種富含膽固醇、鞘(磷)脂和蛋白質(zhì)的微結(jié)構(gòu)域,不溶于非離子去污劑,是細(xì)胞膜的功能結(jié)構(gòu)域[13-14]。SAMP10脂筏不僅存在磷脂組分異常,而且存在膽固醇代謝障礙,表現(xiàn)為脂筏各磷脂成分之間比例及磷脂中含不飽和脂肪酸鏈的磷脂的比例發(fā)生了變化,脂筏膽固醇含量下降。脂筏膽固醇和磷脂都參與髓鞘的形成,髓鞘對(duì)于運(yùn)動(dòng)功能和行為能力有重要作用。本實(shí)驗(yàn)顯示SAMP10脂筏磷脂組分及膽固醇含量均存在異常,提示因此而導(dǎo)致的神經(jīng)遞質(zhì)代謝障礙及信號(hào)傳導(dǎo)障礙可能是SAMP10腦組織老化及伴隨的智力低下的原因之一。膽固醇強(qiáng)化膜的剛性,而磷脂決定著膜的柔軟性[15]。由此我們推測(cè),SAMP10脂筏較低的膽固醇濃度及PC、含不飽和脂肪酸鏈磷脂含量的增加可能導(dǎo)致脂筏流動(dòng)性的改變,使其募集蛋白及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的功能都減弱,并影響其囊泡胞吐與胞吞、突觸傳遞及凋亡等生理與病理過程,從而影響SAMP10認(rèn)知功能。
針刺后SAMP10脂筏各種磷脂組分比例及含不飽和脂肪酸鏈的磷脂在各磷脂組分中所占的相對(duì)百分比都有不同程度的改變,脂筏膽固醇含量升高,趨向于正常對(duì)照組。結(jié)合針刺后水迷宮結(jié)果顯示SAMP10認(rèn)知和記憶能力趨于正常小鼠,提示針刺可通過良性調(diào)節(jié)脂筏膽固醇的含量,維持SAMP10大腦皮層神經(jīng)元的脂筏結(jié)構(gòu)和功能,從而改善SAMP10認(rèn)知障礙。脂筏在膜上并不是靜止不動(dòng)的,當(dāng)有刺激時(shí)它會(huì)運(yùn)動(dòng)、聚集,故針刺腧穴和非穴位刺激都能對(duì)其組分起到調(diào)節(jié)作用。針刺能良性調(diào)節(jié)脂筏膽固醇的含量,非穴刺激反而使脂筏膽固醇的含量降低,說明針刺和非穴對(duì)脂筏的調(diào)節(jié)作用明顯不同,這有可能是非穴組對(duì)認(rèn)知的改善作用不明顯,而針刺組對(duì)認(rèn)知有明顯改善作用的原因之所在。
SAMP10脂筏磷脂中PI、PS、PC相對(duì)百分比升高,PG、PE相對(duì)百分比降低,針刺后PG、PE、PI、PS、PC相對(duì)百分比都不趨向于正常對(duì)照組,考慮兩種可能,針刺并不能良性調(diào)節(jié)脂筏磷脂中各組分的相對(duì)含量;或由于樣本量太少對(duì)結(jié)果造成影響。今后應(yīng)加大樣本量進(jìn)行進(jìn)一步研究。
近年來國內(nèi)對(duì)脂質(zhì)代謝與AD關(guān)系的研究多集中在組織水平的血脂代謝上,從細(xì)胞水平探討脂類代謝與AD關(guān)系的并不多見,研究有很大的局限性。本研究從脂筏膽固醇含量及磷脂組成與AD的發(fā)病這一環(huán)節(jié)研究得出,調(diào)節(jié)脂筏膽固醇含量可能是“三焦”針法改善SAMP10鼠癡呆狀況的機(jī)制之一。我們的研究也存在一些不足之處,在我們的實(shí)驗(yàn)中,鞘磷脂作為脂筏的重要組成成分沒有檢測(cè);脂組學(xué)分析技術(shù)成本比較高,樣本例數(shù)過少;脂質(zhì)種類繁多,相互作用復(fù)雜,脂組學(xué)的分析可以涉及到很多方面,由于時(shí)間的關(guān)系,我們沒有從所有角度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),因此只能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做初步探討。所有這些,都為我們的下一步研究明確了方向。
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R2-03
A
10.13460/j.issn.1005-0957.2016.02.0210
1005-0957(2016)02-0210-04SAMP10 M ice
國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30873302,81072882)
陳付艷(1981-),女,主治醫(yī)師,博士
2015-05-20