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目的:观察人参皂甙Rb1(GRb1)对马桑内酯(CL)所致大鼠癫痫的作用,建立大鼠海马组织蛋白质分离的双向电泳(2-DE)技术体系,获得可能与CL癫痫发作及GRb1神经保护作用有关的蛋白质成分,探讨海马组织蛋白质在癫痫发生发展过程中的作用和地位以及GRb1对其的影响。
方法:选取雄性成年SD大鼠18只,随机均分为3组:对照组、CL致痫组和GRbl+CL致痫组。GRbl+CL致痫组大鼠用GRb1(1.5mg/ml,30mg/kg)每天灌胃1次,连续3天,第4天腹腔注射CL(1mg/ml,4mg/kg),观察其行为学改变。自腹腔注射CL后开始计时,3小时后行大鼠脑组织取材。CL致痫组除实验前3天用等量生理盐水灌胃外,余处理同GRb1+CL致痫组。对照组除实验日腹腔注射等量生理盐水外,余处理同CL致痫组。各组取半数动物,用2%戊巴比妥钠麻醉后,开胸暴露心脏,经左心室用150ml-200ml的生理盐水快速灌注冲洗,继以400 ml4%多聚甲醛灌注固定,随后开颅取脑组织置于4%多聚甲醛中后固定过夜,常规脱水、透明、浸蜡、包埋。石蜡切片常规脱蜡,HE染色,普通光学显微镜下观察海马神经元的组织学改变。各组其余半数动物,断头处死并剥离其海马组织,-80℃保存备用。海马组织采用常规的组织裂解法冰上裂解,提取海马组织蛋白,Bradford法测定蛋白质含量,双向电泳分离蛋白质。第一向采用pH4-7的固相pH梯度(IPG)等电聚焦,第二向采用浓度为10%的十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),获得的凝胶进行银染并经凝胶成像系统采集获得双向电泳图谱,根据IPG胶条的等电点(pI)线性梯度和标准分子量Marker,确定蛋白质斑点的pI和分子量(MW),用Image Master2DE Platinum5.0图像分析软件进行蛋白质电泳图谱差异分析,以GRb1+CL致痫组凝胶作为参考胶分别与对照组和CL致痫组凝胶进行蛋白斑点匹配,分别在CL致痫组和GRb1+CL致痫组初步筛选出相对灰度值变化较大的蛋白质斑点共6个。切取蛋白质斑点,应用基质辅助激光解吸附飞行时间质谱技术(MALDI-TOF-MS)进行检测,获得各蛋白质的肽指纹图谱,结合2-DE图谱中各蛋白质斑点的pI和MW值,利用Mascot软件进行匹配Genbank数据库进行检索,鉴定大鼠海马组织差异表达的蛋白质,探讨GRb1对CL致痫大鼠海马神经元蛋白质组的影响。
结果:①大鼠的行为学表现,参照Dieh1的癫痫分级标准,对照组大鼠均未见癫痫发作;CL致痫组大鼠6例均出现Ⅲ-Ⅴ级发作,平均可达Ⅳ级。GRb1+CL致痫组大鼠4例未见明显癫痫发作,2例动物出现Ⅰ-Ⅱ级小发作。②海马神经元HE染色显示,对照组大鼠海马神经细胞排列整齐,边缘清晰,形态正常;CL致痫组大鼠可见海马神经元受到损害,尤以CA3区和齿状回最明显,神经元细胞肿胀,排列不整齐、稀疏,胞浆浓缩、深染,胞核固缩;GRb1+CL致痫组大鼠海马神经元CA1到CA4区及齿状回细胞排列紧密、规则,细胞形态正常。③获得重复性较好的大鼠海马组织蛋白质双向电泳图谱。④筛选出6个表达明显变化的蛋白点并获得这些蛋白质的肽质量指纹谱,成功鉴定出6个蛋白质,分别是:脑肌酸激酶(Brain creatine kinase)、吞蛋白A1(Endophilin-A1)、UPF0628蛋白C10orf96同源物(UPF0628 protein C10orf96 homolog)、细胞色素P-450(CytochromeP-450)、磷导素样蛋白(Phosducin-like protein)及桥整合蛋白3(Bridging integrator3)。其中前三个蛋白质在GRb1+CL致痫组表达低于CL致痫组,后三个蛋白质在GRb1+CL致痫组表达低于对照组。
结论:①GRb1可减轻CL所致大鼠癫痫的发作程度和海马神经元的损伤。②CL致痫组、GRb1+CL致痫组和对照组的表达蛋白质组相比存在明显差异。鉴定出的6个差异表达的蛋白质可能与GRb1的神经保护作用有关,其中Brain creatine kinase、Endophilin-A1、UPF0628 protein C10orf96 homolog可能与CL所致癫痫发作有关。