银屑灵优化方治疗帕金森病的实验研究及其作用机制的初步探讨

来源 :广州中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuzhaozhihui
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目的:观察银屑灵优化方(OYF)及其含药血清分别对帕金森病(PD)大鼠、小鼠模型和细菌脂多糖(LPS)所诱导的BV2小胶质细胞、IFN-γ所诱导的RAW 264.7巨噬细胞模型的影响并探讨OYF对PD神经保护的可能炎症机制。方法:实验一:将36只雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组和OYF(12.9 g·kg-1)组。采用脑立体定位术将6-OHDA注射至纹状体制备PD大鼠模型。造模前后OYF组给予OYF灌胃,连续9周(造模前1周,造模后8周)。采用阿扑吗啡(APO)诱导的旋转测试和跨步调整测试测定各组大鼠的行为变化。免疫组化法检测各组大鼠黑质DA能(酪氨酸羟化酶(TH)阳性)神经元数量、星形胶质细胞(GFAP阳性)和小胶质细胞(Iba-1阳性)的数量及形态变化。Western blot法检测各组大鼠中脑TH、环氧酶-2(COX-2)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)蛋白表达。RT-PCR法检测各组大鼠中脑TH、COX-2、iNOS、肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)和白介素-6(IL-6)mRNA 表达。实验二:将36只雄性C57BL/6小鼠随机分为正常对照组、模型组和OYF(25.8 g·kg-1)组。腹腔注射MPTP(18 mg·kg-1),连续4次,每次间隔2 h,诱导小鼠制作PD模型。造模前后治疗组给予OYF灌胃,连续14 d(各7 d)。通过爬杆实验及疲劳转棒仪测试进行小鼠神经行为学观察。免疫组化法检测各组小鼠中脑黑质DA能(TH阳性)神经元数量、星形胶质细胞(GFAP 阳性)和小胶质细胞(Iba-1阳性)的数量及形态变化。Western blot法检测各组小鼠中脑TH蛋白表达。RT-PCR法检测各组小鼠中脑TNF-α、IL-1β和IL-6 mRNA表达。Elisa法检测各组小鼠中脑TNF-α、IL-1β和IL-6的含量。实验三:以LPS刺激的BV2小胶质细胞和IFN-γ刺激的RAW 264.7巨噬细胞建立体外炎症细胞模型,以不同浓度的OYF含药血清预处理BV2小胶质细胞和RAW 264.7巨噬细胞,采用MTT、Griess法和RT-PCR法分别检测细胞相对活力、细胞所释放的一氧化氮(NO)含量、炎症相关蛋白(COX-2和iNOS)和炎症因子(TNF-α、IL-1 β和 IL-6)mRNA 表达。实验四:OYF干预帕金森大/小鼠模型9周/14 d后,分离中脑组织,采用Trizol法提取中脑组织总RNA,1%琼脂糖凝胶电泳、Agilent 2100 Bioanalyzer对RNA进行完整性及定量检测。利用转录组高通量测序(RNA-seq)技术,通过各组间基因表达量的比较,筛选鼠中脑组织中差异表达的基因,并对差异表达的基因进行GO功能分析和KEGG通路富集分析。通过ShortTime-series Expression Miner软件,输入所有差异基因的表达量(按生物学逻辑将样品顺序排好)的文件,然后选择参数(-pro 20-ratio 1.0),进行趋势分析。然后对各个趋势中的基因进行GO/KEGG功能富集分析,并通过假设检验计算得到Pvalue。得到的P value通过FDR校正之后,以Q value≤0.05为阈值,满足此条件的GO term和Pathway,定义为在该趋势中显著富集的GO term和 Pathway。结果:实验一:1.神经行为学方面:①APO诱导后,假手术组大鼠活动正常,无异常旋转行为;模型组大鼠旋转圈数显著增加,尤其在2-4周最明显,而从6-8周后则增加的程度变慢。与模型组比较,OYF组大鼠在术后第2、第4、第6和第8周的旋转圈数均明显减少(P<0.05或P<0.01)。②术后第8周,模型组大鼠左侧前肢跨步数目明显减少(P<0.01),而OYF干预组可提高PD大鼠左侧前肢的运动能力(P<0.01)。2.与假手术组比较,模型组大鼠损伤侧中脑黑质TH阳性神经元数量明显减少(P<0.01),星形胶质细胞(GFAP 阳性细胞)和小胶质细胞(Iba-1阳性细胞)数量显著增加(P<0.01),COX-2和iNOS mRNA和蛋白水平的表达量显著上调(P<0.01);与模型组比较,OYF组损伤侧中脑黑质TH阳性神经元数量明显增加(P<0.01),GFAP阳性细胞数量和Iba-1阳性细胞数量明显减少(P<0.01),COX-2和iNOS mRNA和蛋白水平的表达量显著下降(P<0.05或P<0.01)。3.RT-PCR和WB检测结果可见,模型组大鼠损伤侧中脑TH mRNA及蛋白水平较假手术组显著降低(P<0.01),而OYF组TH mRNA及蛋白水平较模型组显著升高(P<0.01)。4.RT-PCR检测结果可见模型组大鼠损伤侧中脑TNF-α mRNA和IL-1β mRNA表达明显高于假手术组(P<0.01),而OYF组大鼠TNF-α mRNA和IL-1β mRNA表达显著低于模型组(P<0.05或P<0.01)。实验二:1.神经行为学方面,与正常对照组比较,模型组小鼠爬杆时间显著延长、在棒时间显著减少(P<0.01);与模型组比较,OYF组小鼠爬杆时间显著减少、在棒时间显著延长(P<0.05或P<0.01)。2.与正常对照组比较,模型组小鼠中脑黑质TH阳性神经元数量明显减少(P<0.01),星形胶质细胞(GFAP阳性细胞)和小胶质细胞(Iba-1阳性细胞)数量显著增加(P<0.01);与模型组比较,OYF组中脑黑质TH阳性神经元数量明显增加(P<0.05),GFAP阳性细胞数量和Iba-1阳性细胞数量明显减少(P<0.05或P<0.01)。3.RT-PCR和WB检测结果可见,模型组小鼠中脑TH mRNA及蛋白水平较正常对照组显著降低(P<0.01),而OYF组TH mRNA及蛋白水平较模型组显著升高(P<0.01)。4.RT-PCR检测结果可见,模型组小鼠中脑TNF-α mRNA和IL-1β mRNA表达明显高于正常组(P<0.01),而OYF组小鼠TNF-α mRNA和IL-1βmRNA表达显著低于模型组(P<0.01)。5.Elisa检测结果可见,模型组小鼠中脑TNF-α、IL-1β和IL-6的含量明显高于正常组(P<0.01),而OYF组小鼠TNF-α和IL-1β的含量显著低于模型组(P<0.01)。实验三:1.MTT实验结果显示,各浓度的OYF含药血清与100 ng·mL-1 LPS/50 U·mL-1 IFN-γ共同作用于BV2/RAW264.7细胞24 h,其细胞相对存活率与空白血清对照组相比,差异均无统计学意义(P>0.05)。上述结果表明,各浓度的OYF含药血清对激活状态的BV2/RAW 264.7细胞无毒性作用。2.与空白血清对照组比较,LPS/IFN-γ处理明显增加了 BV2/RAW264.7细胞炎症介质NO的分泌水平(P<0.01);预处理不同浓度OYF含药血清可抑制活化的BV2/RAW264.7细胞释放炎症介质NO(P<0.05或P<0.01)。3.RT-PCR检测结果可见,与空白血清对照组比较,LPS/IFN-γ处理明显增加了 BV2/RAW264.7细胞炎性蛋白(COX-2和iNOS)和炎症因子(TNF-α、IL-1β和IL-6)基因的表达(P<0.01);预处理不同浓度OYF含药血清可一定程度的抑制活化的BV2/RAW264.7细胞炎性蛋白(COX-2和iNOS)和炎症因子(TNF-α、IL-1β和IL-6)基因的表达(P<0.05或P<0.01)。实验四:1.从OYF干预表达的基因来看,在PD模型大鼠中符合“V”字型变化趋势的基因数为749个,符合“Λ”字型变化趋势的基因数为1484个;在PD模型小鼠中符合“V”字型变化趋势的基因数为1625个,符合“Λ”字型变化趋势的基因数为1291个。2.OYF在PD大/小鼠模型中调控的符合“V”字型变化趋势的基因其涉及的相同信号通路包括:细胞因子和细胞因子受体相互作用、补体和凝血级联反应、细胞粘附分子;OYF在PD大/小鼠模型中调控的符合“Λ”字型变化趋势的基因其涉及的相同信号通路包括:细胞因子和细胞因子受体相互作用、补体和凝血级联反应、细胞粘附分子、造血细胞谱系和吞噬体。结论:1.OYF对6-OHDA所致PD大鼠DA能神经元损伤具有保护作用,并且可以抑制黑质内胶质细胞活化及相关炎性因子的表达;2.OYF可以提高PD小鼠的运动能力,对MPTP所致PD小鼠DA能神经元损伤具有保护作用,并且可以抑制黑质内胶质细胞活化及相关炎性因子的表达;3.在体外实验中,OYF含药血清能一定程度抑制BV2小胶质细胞和RAW 264.7巨噬细胞的炎性反应;4.转录组测序结果提示,OYF治疗PD主要作用机制与调节细胞因子和细胞因子受体相互作用、补体和凝血级联反应、细胞粘附分子、造血细胞谱系和吞噬体等信号通路有关。
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