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雌激素在中枢神经系统中不仅作用于脑内与生殖相关的神经回路影响体内激素的周期,还可作用于与认知功能相关的海马回路从而影响学习和记忆。很多动物及细胞实验研究证明,雌激素具有保护神经,促进学习记忆的作用,但其作用的分子机制非常复杂。锁阳为锁阳科肉质寄生草本植物锁阳(Cynomoriumsongaricum Rupr)的肉质茎。主要功效为:补肾助阳,润肠通便。主要作用于,肾阳亏虚,精血不足,阳痿,下肢痿软,筋骨无力。现代研究表明,锁阳具有促进性功能及激素方面、清除自由基,抗氧化方面、抗疲劳,抗衰老、免疫功能和脑保护作用。前期对锁阳甲醇提取物、乙酸乙酯提取物、氯仿提取物等的研究显示,锁阳乙酸乙酯(Fraction of Cynomorium songaricum Rupr-EtOAc CSE)对用老化的Aβ25-35对神经母细胞瘤细胞SK-N-SH的损伤有保护作用[1]。本研究旨在进一步研究CSE对去卵巢大鼠海马神经细胞的影响,以期进一步明确CSE的作用机制。1.CSE对去卵巢大鼠学习记忆的研究目的:观察CSE对去卵巢大鼠学习记忆行为的影响。方法:60只大鼠随机分为6个组,正常组、模型组、假手术组、雌二醇组、CSE低剂量组和CSE高剂量组。去卵巢手术造模一周后,雌二醇组和CSE低剂量(3.3mg/kg)组和CSE高剂量(33mg/kg)组分别持续8周给药,经过六天的Morris水迷宫和主动回避实验观察其行为学。结果:在训练期,与模型组相比,正常组、假手术组、雌二醇组、锁阳给药组大鼠潜伏距离均随着训练天数增加而逐渐降低,出现显著性差异(P<0.05);在测试期,撤掉平台后,目标象限对侧放入大鼠检测其第一次上台时间和穿越平台的次数,与正常组相比,模型组的潜伏时间明显增多(P<0.01),穿越平台次数显著性降低(P<0.01),与模型组相比,雌二醇组和CSE低、高剂量组均可显著的提高穿越平台次数(P<0.05)。以上结果表明,CSE提取物能明显促进去卵巢大鼠的学习记忆能力。2.CSE对去卵巢大鼠乙酰胆碱及血清激素的影响目的:为了观察CSE对去卵巢大鼠大脑乙酰胆碱(Acetylcholine Ach)和血清激素的影响。方法:60只大鼠随机分为6个组,正常组、模型组、假手术组、雌二醇组、CSE低剂量组和CSE高剂量组。去卵巢手术造模一周后,雌二醇组和CSE(3.3mg/kg)组和CSE(33mg/kg)组分别持续8周给药,检测大脑乙酰胆碱的含量和血清雌二醇(E2)、血清促黄体生成激素(Luteinizing Hormone LH)、血清睾酮(Testosterone T)、血清皮质酮(Corticosterone CORT)的变化。结果:与正常组相比,模型组乙酰胆碱的含量有显著性降低(p<0.05),与模型组相比,假手术组,雌二醇组和CSE高、低组具有升高趋势性,但无统计学差异。血清E2含量,各组织间无明显趋势。与正常组相比,模型组血清T含量显著性上升(p<0.01),与模型组相比,雌二醇组有显著性降低(p<0.01)。与正常组相比,模型组血清LH含量有显著性升高(p<0.05),与模型组相比,假手术组和高剂量组有显著性降低(p<0.01)。与正常组相比较,模型组血清FSH含量明显升高(p<0.05),与模型组相比,CSE低剂量组有明显降低(p<0.05)。与正常组相比,模型组血清CORT有显著性降低(p<0.01),与模型组相比,CSE低剂量组有显著性升高(p<0.05)。结论:CSE能降低去卵巢大鼠血清LH的含量,从而提高和改善了模型大鼠的学习记忆作用。3.CSE对去卵巢大鼠脑组织病理形态研究目的:为了观察CSE对去卵巢大鼠大脑HE染色和透射电镜的影响。方法:60只大鼠随机分为6个组,正常组、模型组、假手术组、雌二醇组、CSE低剂量组和CSE高剂量组。去卵巢手术造模一周后,雌二醇组和CSE(3.3mg/kg)组和CSE(33mg/kg)组分别持续8周给药,检测大脑HE染色和大脑海马投射电镜。结果:HE染色显示,模型组大鼠海马CA1区锥体细胞排列紊乱、稀疏,数目显著减少,细胞体积缩小,胞核固缩,胞浆深染,雌二醇组和CSE组大鼠海马CA1区椎体细胞数目较多且胞质丰富,核仁清晰,细胞排列较为均匀、整齐,边缘结构清晰,无明显的坏死细胞。在超微结构透射电镜显示,模型组大鼠神经元核固缩,核仁结构不清,染色质浓缩。线粒体双层膜结构不清晰、肿胀,线粒体线粒体嵴缺失呈空洞,突触前后融合,突触小泡减少;微管肿胀、断裂。雌二醇组大鼠细胞核基质呈轻度空化改变、核轻度固缩;突触间隙不清,数量减少;微管未见肿胀,较为清晰;CSE组神经元细胞核结构清晰,核仁呈圆形具中央,胞质呈空泡,线粒体嵴轻度消失和肿胀,粗面内质网。结论:CSE可以减少CA1区椎体细胞的受损,有助于维持细胞的正常形态。4.CSE对去卵巢大鼠改善学习记忆作用的机制研究目的:为了观察CSE对去卵巢大鼠大脑学习机制的影响。方法:60只大鼠随机分为6个组,正常组、模型组、假手术组、雌二醇组、CSE(3.3mg/kg)组和CSE(33mg/kg)组。去卵巢手术造模一周后,雌二醇组和CSE(3.3mg/kg)组和CSE(33mg/kg)组分别连续给药8周,采用western-blot方法检测大脑大鼠海马神经细胞的磷酸化环磷腺苷效应元件结合蛋白(p-cAMP-response element binding protein p-CERB)、GAP43(Growth associated protein-43)、神经生长因子(Nerve growth factor NGF)、突触素(Synaptophysin SYN),p38的表达。结果:去卵巢大鼠模型可致GAP-43的表达显著性降低(p<0.01),与模型组相比,雌二醇组、高剂量组之间有显著升高(P<0.05)。与正常组相比,去卵巢大鼠模型可致p-CREB的表达显著性降低(p<0.01),与模型组相比,假手术组、雌二醇组、高剂量组之间有显著性升高(P<0.05)。与正常组相比,模型组大鼠可致BDNF的表达显著性降低(p<0.01),与模型组相比,假手术组、雌二醇组、CSE低、高剂量组之间有显著性升高(P<0.01)。与正常组相比,去卵巢模型可显著降低降低海马神经细胞SYN的含量(p<0.01),与模型组相比,假手术组,雌二醇组和CSE低、高剂量组升高,有显著性差异(P<0.01);与正常组相比,去卵巢大鼠可致NGF的表达显著性降低(p<0.01),与模型组相比,假手术组、雌二醇组、高剂量组升高,有显著性差异(P<0.05)。与正常组相比,去卵巢模型可显著升高降低海马神经细胞p38的含量(p<0.01),与模型组相比,假手术组,雌二醇组和CSE低、高剂量组降低,有显著性差异(P<0.01)。结论:CSE一方面可以通过抑制MAPK通路,抑制神经细胞的凋亡,另一方面是激活CREB通路,刺激下游BDNF,NGF等神经营养蛋白的表达,并且改善突触蛋白GAP-43、SYN的表达,从而起到保护突触结构作用,二者共同起到保护神经元作用。结论:本实验证实CSE可以改善去卵巢大鼠的学习记忆能力,有良好的中枢神经系统活性,表现在,一方面是抑制了血清LH含量,另一方面,通过激活MAPK/CREB通路,刺激下游BDNF,NGF蛋白的生成,共同起到保护神经元的作用。另外发现CSE可以促进GAP-43和SYN突触相关蛋白的生成,保护神经突触,其作用机理有待研究。CSE与阳性药雌二醇有一致性,可见CSE具有中枢神经雌激素作用。