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目的:观察淫羊藿苷(icariin,ICA)对β-淀粉样蛋白(amyloidβ-peptide25-35,Aβ25-35)所致原代培养大鼠皮质神经元的毒性、阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)模型大鼠的学习、记忆及胆碱能系统的影响并探讨其可能的作用机制,为其用于防治AD提供理论依据。
方法:原代培养乳鼠大脑皮层神经元,以凝聚态的Aβ25-35(20μmolL-1)损伤神经元,体外建立细胞毒性模型。设置空白组、模型组、ICA低、中、高剂量组(0.25mg·L-1、0.5 mg·L-1、1.0 mg·L-1)、阳性对照组(Tacrine,THA0.5 mg·L-1)、协同组(THA0.5 mg·L-1+ICA 0.5 mg·L-1),通过MTT检测细胞存活率、乳酸脱氢酶(LDH)漏出率检测细胞损伤程度、以及观察其病理形态学的改变,评价ICA对Aβ25-35诱导的神经元损伤的保护作用;96只SD大鼠分为8组,分别为空白组、假手术组、模型组、ICA低、中、高剂量组(30 mg·kg-1·d-1,60 mg·kg-1·d-1,120 mg·kg-1·d-1)、阳性对照组(THA10mg·kg-1·d-1)、协同组(THA 10mg·kg-1·d-1+ICA60 mg·kg-1·d-1),海马内注射凝聚态Aβ25-35 10μg制备AD大鼠模型,连续灌胃给药14天,Morris水迷宫检测大鼠空间辨别学习记忆能力:化学法检测大鼠海马组织胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)和胆碱乙酰转化酶(choline acetyltransferase,ChAT)的活性变化;实时定量PCR检测AChE、ChAT、脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)及其受体酪氨酸蛋白激酶B(TrkB)的mRNA的表达。
结果:离体细胞实验:MTT,LDH结果显示ICA对Aβ25-35诱导的原代神经元的损伤有明显的抑制作用,且呈剂量依赖性。细胞经Aβ25-35损伤后失去折光性,胞体轮廓模糊,突起减少或回缩、断裂,HE检测显示模型组细胞还有核固缩、浓染等细胞凋亡现象,各给药组损伤比模型组明显减轻,仅见少部分细胞轻度肿胀,部分细胞胞浆皱缩;整体动物实验结果显示:与模型组比较,ICA连续给药14天可以明显缩短大鼠在定位航行实验中的逃避潜伏期及搜索距离(P<0.05),增加空间探索实验中大鼠在原安全岛所在象限的搜索时间及原安全岛所在象限游泳距离占总距离的百分比(P<0.05);与模型组比较,ICA中、高剂量组、协同组和阳性对照组均能抑制Aβ25-35损伤所致海马、AChE活性的增高(ICA60mg·kg-1·d-1 P<0.05,ICA120 mg·kg-1·d-1、THA10 mg·kg-1·d-1、THA+ICA60 mg·kg-1·d-1P<0.01),与阳性对照组比较,ICA低剂量组不能抑制AChE活性的增高(P<0.05);与模型组比较,协同组及ICA中、高剂量组可以增加ChAT的活性,并促进ChAT、BDNF及其受体TrkB mRNA的表达。
结论:1.淫羊藿苷能明显改善Aβ25-35所致的神经细胞毒性作用;2.淫羊藿苷可以改善Aβ25-35所致AD大鼠的学习记忆能力;3.其机制可能涉及:抑制AChE活性的增强,增加ChAT活性,并上调ChAT mRNA的表达,促进BDNF和TrkB mRNA表达量的增多,从而改善神经元的退行性变。