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老年性痴呆又称阿尔茨海默病(Alzheimers disease,AD),是一种好发于中老年人的神经退行性变疾病,以记忆丢失和认知功能障碍为典型临床表现。其病因目前尚不清楚,大多认为是一种多病因疾病,与遗传、增龄、免疫功能异常、感染等有关。大量的研究表明,氧化应激在AD等神经退行性疾病的发病中起着重要作用。可溶性的Aβ、Aβ原纤维、神经元纤维缠结、线粒体异常和老化等均可引起氧化应激的发生。EGb761的主要成分黄酮是最强的天然抗氧化剂之一,能清除自由基,减少脂质过氧化物和脂褐素的生成与沉积,提高超氧化歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)的活性,保护细胞膜,调节器官组织功能,有效延缓衰老。许多研究表明氧化预处理是减轻氧化应激对细胞损伤的有效途径。体内内源性气体信号分子硫化氢(hydrogen sulphide,H2S)可通过抑制细胞凋亡从而对神经细胞起到保护作用。
本研究通过建立PC12细胞的损伤模型,探讨几种处理因素EGb761、H2O2预处理、H2S对H2O2引起的PC12细胞损伤的保护作用以及各处理因素间是否存在配伍关系,为EGb761在AD治疗中的可能应用提供实验依据。
目的:
探讨EGb761对H2S处理、过氧化氢预处理后再给予过氧化氢损伤的PC12细胞的作用。分别讨论EGb761、硫化氢和过氧化氢三种处理因素对抗细胞凋亡的作用和机制。
方法:
1.实验分组
根据实验需要分组如下:
(1)空白对照组;
(2)H2O2处理;
(3) EGb761+ H2O2处理;
(4) H2S+ H2O2处理;
(5) EGb761+ H2S+H2O2处理;
(6) H2O2预处理+H2O2处理;
(7) EGb761+ H2O2预处理+H2O2处理;
(8) H2S+H2O2预处理+H2O2处理;
(9) EGb761+ H2S+H2O2预处理+H2O2处理;
2.分组干扰因素
用低浓度的H2O2(100μM)作用于PC12细胞90min,接着给予24h的恢复期,应用EGb761标准品溶液,应用硫化氢钠(sodium hydrosulfide,NaHS)作为H2S的供体作用于PC12细胞,再给予实验所需要浓度的H2O2(300μM)作用于PC12细胞12h。
3.细胞的凋亡情况
碘化丙啶(PI)染色流式细胞技术(FCM)检测细胞凋亡率,Hoechst染色检测细胞凋亡的形态学变化,甲氮甲唑蓝(MTT)法检测细胞存活率,罗丹明123(rhodamine123)染色FCM检测细胞细胞线粒体膜电位(Mitochondrial membrane potential,MMP)的含量。
4.统计学分析
所得数据结果用均数±标准差(-x±s)表示,利用SPSS10.0统计软件分析,P<0.05认为有统计学意义。计量资料多组均数比较采用方差分析。
结果:
(1) H2O2预处理可以对抗高浓度H2O2诱导的PC12细胞损伤:用较小浓度的H2O2预处理之后再进行损伤处理的组别对照未进行预处理的组别,预处理增加了细胞生存率、降低凋亡率、增加线粒体膜电位(MMP);
(2) EGb761可以对抗高浓度H2O2诱导的PC12细胞损伤:使用100μmol/LEGb761与300μM H2O2共同作用的组别对照未进行药物处理的组别,药物组增加了细胞生存率、降低凋亡率、增加线粒体膜电位(MMP);
(3) H2S可以对抗高浓度H2O2诱导的PC12细胞损伤:使用100μmol/L NaHS与300μM H2O2共同作用的组别对照未进行药物处理的组别,药物组增加了细胞生存率、降低凋亡率、增加线粒体膜电位(MMP);
(4) EGb761和NaHS联合作用可以对抗高浓度H2O2诱导的PC12细胞损伤;
(5)预处理组联合药物组和单纯使用药物或者预处理的组别均可以观察到细胞生存率增高、凋亡率降低、线粒体膜电位(MMP)增加。
结论:
1.H2O2会引起氧化应激,从而导致PC12细胞凋亡;
2.以较小浓度的H2O2进行预处理,可以起到一定的保护作用;
3.EGb761可以一定程度上抑制H2O2引起的氧化应激对于细胞的损伤;
4.EGb761和H2O2预处理能协同的抑制H2O2引起的氧化应激对于细胞的损伤;
5.NaHS能明显对抗H2O2引起的PC12细胞的凋亡,此保护作用可能与NaHS保护PC12细胞的MMP有关;
6.NaHS和H2O2预处理能协同的抑制H2O2引起的氧化应激对于细胞的损伤;
7.EGb761和NaHS联合作用能协同的保护PC12细胞,当两种药物处理联合H2O2预处理同样可以抑制H2O2引起的氧化应激对于细胞的损伤。