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        神經(jīng)酸對(duì)帕金森病模型小鼠運(yùn)動(dòng)障礙的緩解作用及機(jī)制研究

        2017-08-11 09:02:47孫作乾王志亮魏正風(fēng)張興柱王付蒼史永強(qiáng)高肇林棗莊科技職業(yè)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)系山東滕州77500山東益康藥業(yè)股份有限公司山東省晶型藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室山東滕州7753
        中國(guó)藥房 2017年19期
        關(guān)鍵詞:帕金森病小鼠模型

        鄭 輝,孫作乾,王志亮,魏正風(fēng),馮 炎,張興柱,王付蒼,史永強(qiáng),高肇林#(.棗莊科技職業(yè)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)系,山東滕州 77500;.山東益康藥業(yè)股份有限公司山東省晶型藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東滕州 7753)

        神經(jīng)酸對(duì)帕金森病模型小鼠運(yùn)動(dòng)障礙的緩解作用及機(jī)制研究

        鄭 輝1,2*,孫作乾1,王志亮1,魏正風(fēng)2,馮 炎2,張興柱2,王付蒼2,史永強(qiáng)2,高肇林2#(1.棗莊科技職業(yè)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)系,山東滕州 277500;2.山東益康藥業(yè)股份有限公司山東省晶型藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東滕州 277513)

        目的:研究神經(jīng)酸對(duì)帕金森病(PD)模型小鼠運(yùn)動(dòng)障礙的緩解作用及機(jī)制。方法:將小鼠隨機(jī)分為空白對(duì)照組(生理鹽水)、模型組(生理鹽水)、多巴絲肼片組(陽(yáng)性對(duì)照,按左旋多巴計(jì)120mg/kg)和神經(jīng)酸低、中、高劑量組(20.0、40.0、80.0mg/kg),每組10只。除空白對(duì)照組外,其余各組小鼠均建立PD模型。成模后,每天ig相應(yīng)藥物1次,連續(xù)14 d。末次給藥后,觀察各組小鼠行為學(xué)變化,采用高效液相色譜法測(cè)定小鼠腦紋狀體內(nèi)多巴胺(DA)及其代謝物二羥苯乙酸(DOPAC)、高香草酸(HVA)的含量。結(jié)果:與空白對(duì)照組比較,模型組小鼠爬桿時(shí)間延長(zhǎng)、滾筒時(shí)間縮短、自發(fā)運(yùn)動(dòng)次數(shù)減少(P<0.05),腦紋狀體內(nèi)DA、DOPAC、HVA含量均降低(P<0.05)。與模型組比較,多巴絲肼片組和神經(jīng)酸各劑量組小鼠爬桿時(shí)間縮短、滾筒時(shí)間延長(zhǎng)(P<0.05),腦紋狀體內(nèi)DA、DOPAC、HVA含量均升高(P<0.05);多巴絲肼片組和神經(jīng)酸高劑量組小鼠自發(fā)運(yùn)動(dòng)次數(shù)增加(P<0.05)。結(jié)論:神經(jīng)酸可有效改善PD模型小鼠的運(yùn)動(dòng)障礙癥狀,其機(jī)制可能與增加腦紋狀體內(nèi)DA含量有關(guān)。

        神經(jīng)酸;帕金森病;小鼠;運(yùn)動(dòng)障礙;多巴胺

        帕金森病(Parkinson’sdisease,PD)為一種常見的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,臨床表現(xiàn)為靜止震顫、肌肉強(qiáng)直、自發(fā)運(yùn)動(dòng)障礙等癥狀,患者生活自理能力較差。中國(guó)現(xiàn)有PD患者約170萬(wàn)人,并保持每年約6%的增長(zhǎng)速度[1]。中樞擬膽堿藥左旋多巴目前為治療PD的公認(rèn)藥物,但這種藥物長(zhǎng)期服用后的不良反應(yīng)較大,制約了其在臨床上的使用。所以,尋找新的藥物是目前PD研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。

        神經(jīng)酸(Nervonic acid)為一種具有24個(gè)碳原子的單不飽和脂肪酸,最先是從哺乳類動(dòng)物腦神經(jīng)內(nèi)分離出來(lái)的,室溫條件下為白色片狀結(jié)晶性固體。神經(jīng)酸作為腦神經(jīng)細(xì)胞中的一種核心神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,能夠修復(fù)受損的神經(jīng)元末梢、促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育和提高腦神經(jīng)活躍程度,是腦細(xì)胞生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[2]。研究證明,神經(jīng)酸具有增強(qiáng)免疫功能[3]、防治艾滋病、防治惡性腫瘤、治療阿爾茨海默病[4]、治療齊薇格綜合征[5]等作用,但未見其在治療帕金森病方面的應(yīng)用。本文研究神經(jīng)酸對(duì)模型小鼠PD的緩解作用及機(jī)制,為其開發(fā)及臨床使用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

        1 材料

        1.1 儀器

        Alliance2695液相色譜儀、2475熒光檢測(cè)器(美國(guó)Waters公司);TGL-20M臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(長(zhǎng)沙平凡儀器儀表有限公司)。

        1.2 藥品與試劑

        神經(jīng)酸(上海恒棵生物科技有限公司,批號(hào):151011,純度:90.0%);多巴絲肼片(商品名:美多芭,上海羅氏公司,批號(hào):SH2443,規(guī)格:每片含左旋多巴200mg、芐絲肼50mg);1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶(MPTP)、多巴胺(DA)、二羥苯乙酸(DOPAC)、高香草酸(HVA)等均購(gòu)自美國(guó)Sigma公司。

        1.3 動(dòng)物

        C57BL/6小鼠,SPF級(jí),♀♂各半,8周齡,體質(zhì)量(20±2)g,由山東大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,生產(chǎn)許可證號(hào)為SCXK(魯)2009-0001。

        2 方法

        2.1 樣品的制備

        神經(jīng)酸按每100 g加入30m L聚山梨酯80的比例混合研磨,加純化水制成白色均勻乳液,用時(shí)以純化水配制成所需濃度即可。

        2.2 分組與給藥

        將小鼠隨機(jī)分為空白對(duì)照組、模型組、多巴絲肼片組(陽(yáng)性對(duì)照,按左旋多巴計(jì)120mg/kg)[6]和神經(jīng)酸低、中、高劑量組(20.0、40.0、80.0mg/kg,給藥劑量在參考文獻(xiàn)[7]及前期預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上確定)。除空白對(duì)照組外,其余各組小鼠ip生理鹽水溶解的MPTP溶液25 mg/kg,每天1次,連續(xù)5 d。選取步長(zhǎng)變短、活動(dòng)減少、運(yùn)動(dòng)緩慢、全身震顫、豎毛豎尾等行為改變的小鼠作為合格PD模型小鼠,每組10只,♀♂各半。5 d后,各給藥組小鼠ig相應(yīng)藥物0.2m L/10 g,空白對(duì)照組和模型組小鼠ig等體積生理鹽水,每天1次,連續(xù)14 d。末次給藥24 h后,進(jìn)行行為學(xué)實(shí)驗(yàn)。

        2.3 行為學(xué)實(shí)驗(yàn)

        2.3.1 爬桿實(shí)驗(yàn) 將一個(gè)圓形小球(直徑3 cm)固定于一根竹桿(長(zhǎng)50 cm,直徑1 cm)的頂部,竹桿表面纏繞多層紗布以免打滑。夾住小鼠尾尖,鼠頭朝下放在桿頂,并保證其雙后肢落在小球表面,然后使其順著竹桿順勢(shì)爬下。自小鼠適應(yīng)環(huán)境4 d后開始計(jì)時(shí),從附在桿頂頭朝下開始,到雙前肢接觸小桿底端結(jié)束,記錄小鼠爬桿時(shí)間。

        2.3.2 滾筒實(shí)驗(yàn) 將小鼠放在滾筒儀的表面上,調(diào)整儀器旋轉(zhuǎn)速度為35 r/m in。自小鼠適應(yīng)環(huán)境4 d后開始計(jì)時(shí),小鼠站在筒上滾筒旋轉(zhuǎn)開始,到從滾筒上掉落結(jié)束,記錄小鼠在滾筒上的持續(xù)時(shí)間。

        2.3.3 自發(fā)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn) 參考文獻(xiàn)[8]進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。把小鼠放在自發(fā)運(yùn)動(dòng)儀中心,確保環(huán)境安寧不嘈雜。打開自發(fā)運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)儀,使紅外線自由穿過(guò),當(dāng)小鼠活動(dòng)時(shí)可阻擋紅外線,自小鼠適應(yīng)環(huán)境2m in后開始計(jì)時(shí),記錄5min內(nèi)小鼠運(yùn)動(dòng)次數(shù)。

        2.4 腦紋狀體內(nèi)DA及其代謝產(chǎn)物DOPAC、HVA含量的測(cè)定

        [9]測(cè)定各組小鼠腦紋狀體內(nèi)DA及其代謝產(chǎn)物DOPAC、HVA含量。

        2.4.1 色譜條件色譜柱:ZORBAX SB C18(250mm× 4.6 mm,5μm);流動(dòng)相:(0.02 mol/L枸櫞酸鈉-0.05 mol/L磷酸氫二鈉)-甲醇(95∶5);流速:1.0m L/min;柱溫:35℃;發(fā)射波長(zhǎng):285 nm,激發(fā)波長(zhǎng):333 nm;進(jìn)樣量: 20μL。

        2.4.2 線性關(guān)系 分別精密稱取DA、DOPAC、HVA適量,用流動(dòng)相稀釋制成300、50、50μg/m L的貯備液。精密量取各貯備液適量,按需要用流動(dòng)相稀釋成系列質(zhì)量濃度,按“2.4.1”項(xiàng)下方法進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積。以藥物質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(x)、峰面積為縱坐標(biāo)(y)進(jìn)行回歸分析。

        2.4.3 準(zhǔn)確度、基質(zhì)效應(yīng)、精密度 按相關(guān)方法操作考察本方法的準(zhǔn)確度、基質(zhì)效應(yīng)和精密度。

        2.4.4 測(cè)定方法 行為學(xué)實(shí)驗(yàn)完成后,小鼠剪頭取腦放在冰盤表面并迅速剝離出紋狀體,稱質(zhì)量后置于2m L EP管內(nèi),準(zhǔn)確加入0.1mol/L冰冷高氯酸溶液1.0m L,在冰浴條件下超聲(5 kHz,30 s)使細(xì)胞壁破損,4℃下10 000 r/min(離心半徑為10 cm)離心30min,取上清液進(jìn)樣測(cè)定。

        2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

        采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)用±s表示,多組間數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

        3 結(jié)果

        3.1 行為學(xué)考察結(jié)果

        與空白對(duì)照組比較,模型組小鼠的爬桿時(shí)間明顯延長(zhǎng),滾筒持續(xù)時(shí)間明顯縮短,自發(fā)運(yùn)動(dòng)次數(shù)明顯減少(P<0.05)。與模型組比較,各給藥組小鼠的爬桿時(shí)間均明顯縮短,滾筒持續(xù)時(shí)間均明顯延長(zhǎng)(P<0.05);多巴絲肼片組和神經(jīng)酸高劑量組小鼠的自發(fā)運(yùn)動(dòng)次數(shù)明顯增加(P<0.05)。各組小鼠行為學(xué)考察相關(guān)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見表1。

        3.2 含量測(cè)定結(jié)果

        本文色譜條件下,其他輔料均不干擾DA、DOPAC和HVA的測(cè)定,其日內(nèi)精密度試驗(yàn)的含量RSD分別為5.4%~11.4%、4.9%~12.6%、5.1%~11.9(n=5),日間精密度試驗(yàn)的含量RSD分別為7.1%~10.1%、10.8%~12.4%、11.8%~13.1(n=3);準(zhǔn)確度分別為99.6%~106.6%、99.8%~111.0%、99.4%~108.0%(n=3);基質(zhì)效應(yīng)分別為86.9%~105.3%、91.7%~102.8%、94.5%~102.1%。DA、DOPAC和HVA的線性關(guān)系見表2。

        表1 各組小鼠行為學(xué)考察相關(guān)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果(±s,n=10)Tab 1 Determ ination results of related indexes in behavioral study ofm ice in each group(±s,n= 10)

        表1 各組小鼠行為學(xué)考察相關(guān)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果(±s,n=10)Tab 1 Determ ination results of related indexes in behavioral study ofm ice in each group(±s,n= 10)

        注:與空白對(duì)照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05Note:vs.blank controlgroup,*P<0.05;vs.modelgroup,#P<0.05

        組別空白對(duì)照組模型組多巴絲肼片組神經(jīng)酸低劑量組神經(jīng)酸中劑量組神經(jīng)酸高劑量組滾筒持續(xù)時(shí)間,s 601±21.55 256±14.89*421±18.66#314±16.08#367±15.99#388±17.05#爬桿時(shí)間,s 6.21±1.52 36.66±5.08*8.62±1.14#11.59±1.23#10.01±1.11#9.83±1.03#自發(fā)運(yùn)動(dòng)次數(shù)96.5±17.9 70.8±16.8*92.8±17.2#79.7±16.7 84.6±17.6 89.8±17.4#

        表2 DA、DOPAC和HVA的線性關(guān)系Tab 2 Linear relationshipsof DA,DOPAC and HVA

        3.3 腦紋狀體內(nèi)DA、DOPAC和HVA含量測(cè)定結(jié)果

        與空白對(duì)照組比較,模型組小鼠腦紋狀體內(nèi)DA、DOPAC、HVA含量明顯減少(P<0.05)。與模型組比較,各給藥組小鼠腦紋狀體內(nèi)DA、DOPAC、HVA含量明顯增加(P<0.05)。各組小鼠腦紋狀體內(nèi)DA、DOPAC、HVA含量的測(cè)定結(jié)果見表3。

        表3 各組小鼠腦紋狀體內(nèi)DA、DOPAC、HVA含量的測(cè)定結(jié)果(±s,n=10,ng/m g)Tab 3 Determ ination results of DA,DOPAC,HVA concentrations in the striatum ofm ice in each grou(p±s,n=10,ng/mg)

        表3 各組小鼠腦紋狀體內(nèi)DA、DOPAC、HVA含量的測(cè)定結(jié)果(±s,n=10,ng/m g)Tab 3 Determ ination results of DA,DOPAC,HVA concentrations in the striatum ofm ice in each grou(p±s,n=10,ng/mg)

        注:與空白對(duì)照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05Note:vs.blank controlgroup,*P<0.05;vs.modelgroup,#P<0.05

        組別空白對(duì)照組模型組多巴絲肼片組神經(jīng)酸低劑量組神經(jīng)酸中劑量組神經(jīng)酸高劑量組HVA 0.83±0.10 0.16±0.03*0.71±0.09#0.37±0.06#0.46±0.08#0.60±0.07#DA 5.66±0.83 0.48±0.03*4.18±0.94#1.09±0.27#1.75±0.43#2.41±0.38#DOPAC 0.99±0.17 0.17±0.06*0.89±0.15#0.50±0.14#0.62±0.24#0.76±0.06#

        4 討論

        PD的發(fā)病機(jī)制相對(duì)復(fù)雜,目前認(rèn)為其病理變化部位為中腦部黑質(zhì)-紋狀體DA能神經(jīng)元。由于DA是抑制運(yùn)動(dòng)行為的關(guān)鍵性神經(jīng)遞質(zhì),而乙酰膽堿(Ach)則是興奮運(yùn)動(dòng)行為的關(guān)鍵性神經(jīng)遞質(zhì),故黑質(zhì)-紋狀體DA能神經(jīng)元發(fā)生退行性改變,導(dǎo)致DA濃度顯著下降,致使膽堿能神經(jīng)功能相對(duì)亢進(jìn),從而出現(xiàn)PD癥狀。當(dāng)DA含量降低至50%以下時(shí),會(huì)導(dǎo)致紋狀體內(nèi)DA和Ach平衡嚴(yán)重失調(diào),產(chǎn)生靜止震顫、肌肉強(qiáng)直、自發(fā)運(yùn)動(dòng)障礙等PD癥狀。目前,臨床上常用藥物進(jìn)行治療,作用機(jī)制為使紋狀體內(nèi)DA和Ach重新達(dá)到平衡,從而緩解PD癥狀[10]。

        MPTP作為一種常用的造模用特殊神經(jīng)毒物,其脂溶性高,易經(jīng)血液循環(huán)穿過(guò)血腦屏障進(jìn)入腦內(nèi),能損傷DA能神經(jīng)元。本實(shí)驗(yàn)采用MPTP誘發(fā)小鼠PD模型,結(jié)果顯示,PD模型小鼠自發(fā)活動(dòng)較少,啃食東西及整理皮毛動(dòng)作明顯減少,攀爬行為減少,有的小鼠甚至出現(xiàn)啃食艱難、體質(zhì)量降低、姿勢(shì)協(xié)調(diào)功能較差等。此外,模型小鼠腦紋狀體中DA、DOPAC和HVA含量較正常小鼠明顯降低,這些現(xiàn)象與現(xiàn)有PD模型報(bào)道[11-13]一致。因此,本實(shí)驗(yàn)建立的小鼠PD模型科學(xué)可靠。

        本研究結(jié)果顯示,PD模型小鼠ig神經(jīng)酸后,其爬桿時(shí)間縮短,滾筒持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng),自發(fā)活動(dòng)次數(shù)增加,說(shuō)明神經(jīng)酸能提高PD模型小鼠的活動(dòng)平衡及運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力,可有效改善PD模型小鼠運(yùn)動(dòng)遲緩和肌肉強(qiáng)直等運(yùn)動(dòng)功能障礙癥狀。DOPAC和HVA為DA代謝產(chǎn)物,腦內(nèi)DOPAC和HVA的含量能間接反映DA含量的高低。本研究結(jié)果顯示,模型組小鼠腦紋狀體中DA、DOPAC和HVA含量較空白對(duì)照組明顯降低,而神經(jīng)酸各劑量組和多巴絲肼片組小鼠腦紋狀體中DA、DOPAC和HVA含量較模型組明顯增加,說(shuō)明神經(jīng)酸緩解PD模型小鼠運(yùn)動(dòng)功能障礙癥狀的機(jī)制可能與增加腦紋狀體內(nèi)DA含量有關(guān)。

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        [13]Chang HC,Yang YR,Wang PS,et al.The neuroprotective effects of intramuscular insulin-like grow th factor-1 treatment in brain ischemic rats[J].PLoSOne,2013,8 (5):e64015.

        (編輯:鄒麗娟)

        Study on the A lleviation Effect and Its M echanism of Nervonic Acid on M ovement Disorder of M odel M ice w ith Parkinson’s Disease

        ZHENG Hui1,2,SUN Zuoqian1,WANG Zhiliang1,WEI Zhengfeng2,F(xiàn)ENG Yan2,ZHANG Xingzhu2,WANG Fucang2,SHIYongqiang2,GAO Zhaolin2(1.Dept.of Medical Technology,Zaozhuang Vocational College of Science &Technology,Shandong Tengzhou 277500,China;2.Shandong Province Key Laboratory of Polymorph Drugs,Shandong Yikang Pharmaceutical Co.,Ltd.,Shandong Tengzhou 277513,China)

        OBJECTIVE:To study the alleviation effect of nervonic acid on movement disorder ofmodelmice w ith Parkinson’s disease(PD).METHODS:M ice were random ly divided into blank control group(normal suline),model group(normal saline),Levodopa and benserazide hydrochloride tablet group(positive control,calculated by L-dopam ine 120 mg/kg),nervonic acid low-dose,medium-dose,high-dose groups(20.0,40.0,80.0 mg/kg),10 in each group.Except for blank control group,m ice in other groups were inducced for PD models.After modeling,m ice were intragastrically given relevantmedicines,once a day,for 14 d.After the last administration,behavioral changes ofm ice in each group were observed.HPLC was conducted to detect dopam ine(DA)and itsmetabolites dihydroxybenzoic acid(DOPAC),homovanillic acid(HVA)concentrations in the striatum ofm ice. RESULTS:Compared w ith blank control group,climbing time was extended in model group,drum time was shortened,spontaneous movement times was decreased,and DA,DOPAC,HVA contents in the striatum were reduced(P<0.05).Compared w ith model group,climbing time was shortened in Levodopa and benserazide hydrochlo ride tablet group,nervonic acid dose groups,drum time was extended,and DA,DOPAC,HVA contents in the striatum were increased(P<0.05);and spontaneousmovement times was increased in Levodopa and benserazide hydrochloride tablet group,and nervonic acid high-dose group(P<0.05).CONCLUSIONS:Nervonic acid can effectively improve symptoms of movement dysfunction of modelmice w ith PD.The mechanism may associate w ith increasing DA content in the striatum.

        Nervonic acid;Parkinson’s disease;M ice;Movement disorder;Dopam ine

        R965

        A

        1001-0408(2017)19-2648-04

        2016-10-24

        2016-12-09)

        *講師,碩士。研究方向:新藥開發(fā)。電話:0632-5953070。E-mail:zhenghui198334@163.com

        #通信作者:高級(jí)工程師,博士。研究方向:新藥開發(fā)。電話: 0632-5953070。E-mail:sdykyy@126.com

        DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2017.19.16

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