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目的:通过制备24月龄自然衰老大鼠模型并用竹节参皂苷(saponins from Panaxjaponicus, SPJ)加以干预,研究SPJ对衰老大鼠脑组织的保护作用,并从氧化应激和自噬途径探讨其发挥保护作用的机制;通过H2O2诱导SH-SY5Y神经细胞氧化应激损伤模型,研究SPJ对SH-SY5Y神经细胞的保护作用,进一步明确其对衰老大鼠脑组织的保护作用机制。方法:实验一:将SPF级雄性SD大鼠随机分为:3月龄组(3M组)、9月龄组(9M组)、15月龄组(15M组),24月龄衰老组(24M组),SPJ低、中、高剂量组,各组均10只大鼠。大鼠从18月龄开始,按SPJ(10mg/kg、30mg/kg、60mg/kg)灌胃至24月,每周停药两天,连续6个月后进行实验。处理后的大鼠运用HE染色观察海马CA1、CA3和DG区神经元形态变化,透射电镜观察海马区神经元超微结构,生化法检测脑组织皮层中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性、丙二醛(MDA)的含量、Na+/K+-ATP酶(ATPase)、Ca2+-ATPase和Ca2+/Mg2+-ATPase活性,Western Blot法测定脑组织海马和皮层中p21、Bcl-2、Bax、沉默信息调节蛋白1(Sirt1)、过氧化物酶体增殖活化受体γ辅助活化因子1α(PGC-1α)、叉形头转录因子的O亚型(Foxo3a)、微管相关蛋白I轻链3-II(LC3II)和Beclin1的蛋白含量。实验二:将正常SH-SY5Y神经细胞分为正常对照组,H2O2(600μmol/L)处理组和H2O2+SPJ(0.1μg/mL、1μg/mL、5μg/mL、20μg/mL)预处理组。体外培养SH-SY5Y细胞,加入SPJ孵育12小时,再加入H2O2作用12小时建立氧化应激损伤模型进行后续实验。MTT法检测细胞活力,生化法检测细胞乳酸脱氢酶(LDH)释放量、SOD活性、MDA含量、活性氧(ROS)含量和线粒体膜电位(MMP),Hoechst33342观察细胞形态,WesternBlot法测定细胞内Bcl-2、Bax、Sirt1、PGC-1α、Foxo3a、LC3II和Beclin1的蛋白含量。结果:实验一:与3M组青年大鼠比较,24M组衰老大鼠海马CA1、CA3和DG区神经元排列紊乱,且形状不规则和核深染,胞核边缘不清晰,且有大量脂褐质沉积,海马和皮层中p21蛋白表达显著增加,Bcl-2/Bax的比值显著下降;与24M组衰老大鼠比较,SPJ各剂量组能显著改善衰老大鼠海马CA1、CA3和DG区神经元形态和海马区神经元超微结构,显著降低脑组织海马和皮层中p21蛋白含量、升高Bcl-2/Bax的比值,明显增强脑皮层神经元内SOD和GSH-Px活力和降低MDA的含量,有效逆转Na+/K+-ATPase、Ca2+-ATPase和Ca2+/Mg2+-ATPase活性,不同程度地促进Sirt1、PGC-1α、Foxo3a、LC3II和Beclin1蛋白的表达。实验二:与正常对照组比较,H2O2刺激SH-SY5Y神经细胞后细胞存活率显著下降,LDH释放量、MDA含量、细胞内ROS的含量明显上升,SOD活力和MMP显著下降;与H2O2组比较,SPJ能显著增加H2O2致氧化应激损伤SH-SY5Y神经细胞存活率,降低细胞上清中LDH释放量、MDA含量、细胞内ROS含量和细胞MMP,升高细胞内SOD的活力(P <0.05,P <0.01);Hoechst33342染色观察发现,SPJ各剂量组能够明显改善细胞凋亡形态;Westernblot结果分析发现,SPJ各剂量组均能不同程度地升高Bcl-2/Bax的比值和促进Sirt1、PGC-1α、Foxo3a、LC3II和Beclin1蛋白的表达。结论:SPJ对衰老大鼠脑组织具有保护作用,对H2O2致SH-SY5Y神经细胞氧化应激损伤也具有明显的保护作用,其机制可能与SPJ调控氧化应激和自噬水平有关。