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阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种以疾病渐进性发展为特征的神经系统退行性疾病,其中大多数AD患者病变部位主要在海马组织。本研究通过体内外实验,观察甜菜碱对海马神经元的保护作用,并对其抗氧化机制进行了初步探讨。 第一部分 甜菜碱对β淀粉样肽致阿尔茨海默病模型小鼠学习记忆的影响 目的: 观察甜菜碱对β淀粉样肽致阿尔茨海默病小鼠学习记忆的影响及其作用机制。 方法: 1、小鼠脑内注射β淀粉样肽创建AD模型,Morris水迷宫观察甜菜碱对模型小鼠学习记忆能力的影响。 2、小鼠脑组织进行HE染色,观察β-淀粉样肽损伤后使用甜菜碱对海马神经元形态学的影响。 3、小鼠脑组织匀浆,测定脑组织内MDA含量和GSH-PX、SOD活性,探讨甜菜碱的抗氧化能力。 结果: 1、在Morris水迷宫测试实验中,模型组小鼠逃避潜伏期较正常组显著延长,跨平台和平台滞留的次数减少,甜菜碱各给药组可以缩短逃避潜伏期,增加穿越平台次数和平台滞留期,显示了较好的学习和记忆能力。 2、对小鼠脑内注射β-淀粉样肽后,小鼠海马CA1区锥体神经元细胞出现死亡,神经元胞体固缩,核溶解,胞浆染色深。甜菜碱给药组与模型组比较,锥体细胞坏死数量明显减少,病变得到不同程度的改善。 3、脑内注射β淀粉样肽后的小鼠,脑组织匀浆中MDA含量显著抬高,GSH-PX、SOD活性明显下降。甜菜碱给药组可降低MDA含量,升高GSH-PX、SOD活性,并呈现剂量的依赖性。 结论: 小鼠脑内注射β淀粉样肽后,小鼠的认知和记忆能力显著下降,模型造模成功。甜菜碱给药后提高模型小鼠的学习记忆能力,改善海马神经元形态结构,具有较好的神经保护作用,其机制与增强机体的抗氧化能力有关。 第二部分 甜菜碱对H2O2致大鼠原代海马神经元细胞损伤的保护作用 目的: 观察甜菜碱对H2O2致大鼠原代海马神经元细胞损伤的保护作用及作用机制。 方法: 1、取新生24小时内的大鼠海马组织,进行原代神经元细胞培养。经过10天的培养,与神经元特异性标记物MAP-2进行阳性神经元纯度鉴定。 2、通过CCK8比色法,观察对不同浓度甜菜碱对原代培养海马神经元活力的影响,确定甜菜碱合适的给药浓度。 3、通过CCK8比色法,观察不同浓度H2O2作用海马神经元12h后对细胞活力的影响,确定H2O2造模浓度。 4、通过CCK8比色法,观察甜菜碱预处理对H2O2损伤后海马神经元细胞活力的影响。 5、通过Annexin V+ PI的流式分析,观察甜菜碱预处理对H2O2损伤的海马神经元凋亡的影响。 6、运用流式细胞仪,观察甜菜碱预处理对H2O2诱导的海马神经元ROS含量的影响。 7、培养原代海马神经元细胞,观察甜菜碱对H2O2所致海马神经元MDA含量和SOD、GSH-PX活性的影响。 结果: 1、原代培养大鼠海马神经元细胞10 d后趋于成熟。相差显微镜下细胞呈现锥体形、梭形、三角形。经MAP-2免疫荧光鉴定,纯度达98%以上。 2、不同浓度的甜菜碱与海马神经元共培养24h,海马神经元生长状态良好,在甜菜碱浓度在10μmol/L附近,神经元活力最强。 3、不同浓度的H2O2与海马神经元共培养12h,海马神经元呈现不同程度的脱落、坏死,随着H2O2浓度升高,细胞活力显著降低,当给予300μmol/L的H2O2后,细胞死亡率约为30%。 4、细胞活力检测、Annexin V+PI流式分析表明,甜菜碱预处理可抑制活性氧H2O2诱导的海马神经元凋亡,并呈现良好的量效相关度。 5、流式细胞术分析表明,甜菜碱预处理可抑制H2O2诱导的ROS含量,并呈现良好的量效关系。 6、甜菜碱预处理可以降低H2O2诱导的大鼠海马神经元的MDA含量,提高SOD、GSH-PX活性,具有较好的抗氧化能力。 结论: 甜菜碱预处理可抑制H2O2诱导的海马神经元损伤,抑制细胞的凋亡坏死,逆转其H2O2的诱导坏死机制,其机制与其抗氧化作用有关。