9种天然成分抑制小胶质细胞异常活化所致大鼠皮质神经元损伤的兴奋性毒性研究

9种天然成分抑制小胶质细胞异常活化所致大鼠皮质神经元损伤的兴奋性毒性研究

论文摘要

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种常见的原发性老年痴呆疾病,AD的炎症机制学说逐渐形成并引起了国内外学者的热切关注。作为脑内常驻的免疫和吞噬细胞,小胶质细胞在AD炎症中的作用及其与神经元细胞变性的关系已成为近年来研究的焦点。活化的小胶质细胞可以通过氧化应激损伤、兴奋毒性、细胞因子损伤等多种途径导致神经元的功能失调及死亡。因此,通过研究活化的小胶质细胞对神经元损伤的具体通路可以为寻找安全可靠的防治AD的药物提供理论依据。本文建立了脂多糖(LPS)活化小胶质细胞引起兴奋性氨基酸的释放以及LPS活化小胶质细胞导致神经元DNA损伤的两个模型,并以此模型考察了米诺环素及9种已知能够抑制小胶质细胞活化的天然成分对兴奋性氨基酸释放的抑制作用和对神经元DNA损伤的保护作用。首先,采用高效液相结合荧光检测器的方法研究了LPS活化原代小胶质细胞外液中谷氨酸(Glu)水平的变化,发现活化的小胶质细胞Glu的释放量显著增加,此作用可分别被谷氨酸/胱氨酸反向转运体的抑制剂L-2-aminoadipic acid(AAA)、谷氨酰胺酶抑制剂6-diazo-5-oxo-L-norleucine(DON)显著性抑制,表明异常活化的小胶质细胞主要通过谷氨酰胺酶和胱氨酸/谷氨酸反向转运体(Xc-)释放Glu,参与对神经元的损伤过程。在评价天然成分对小胶质细胞外液中兴奋性氨基酸浓度的影响时,将天然成分和LPS共同作用于小胶质细胞,结果表明,阳性药米诺环素、人参皂苷Rd、Rg1、PF11显著降低细胞外液中Glu的含量,对天冬氨酸(Asp)和谷氨酰胺(Gln)的含量无显著影响;人参皂苷RT5显著降低细胞外液中Asp、Glu的含量,增加Gln的含量;人参皂苷Re、葡萄提取物Res、Pro、polyphenol显著降低细胞外液中Glu的含量,增加Gln的含量,对Asp的含量无显著影响;人参皂苷Rb2对细胞外液中Asp、Glu的含量无影响,但显著增加Gln的含量。然后,采用单细胞凝胶电泳技术考察了LPS活化的小胶质细胞导致的神经元DNA的损伤。与LPS条件培养液(L-CM)组比较,AAA和DON的条件培养液显著降低大鼠皮质神经元DNA的损伤,表明小胶质细胞释放Glu介导的兴奋性毒性参与到了L-CM对神经元的损伤作用。同时,NMDA受体拮抗剂MK-801本身对神经元DNA没有影响,但显著降低L-CM对神经元DNA的损伤,表明小胶质细胞异常活化释放的Glu,通过作用于神经元上的NMDA受体参与到了对神经元的损伤作用。将天然成分和LPS共同作用原代小胶质细胞后收集细胞外液作用于原代培养大鼠皮质神经元,结果表明,米诺环素及9种天然成分均显著性降低条件培养液造成的DNA损伤。米诺环素、人参皂苷Rd、Rb2、Re、RT5、PF11,葡萄提取物Res、polyphenol、Pro药物本身对正常原代大鼠皮质神经元DNA具有保护作用。为评价9种天然成分的抗氧化活性,考察了天然成分本身对DPPH自由基和丙二醛(MDA)的清除作用。结果表明,米诺环素、葡萄提取物Res、polyphenol、Pro具有较强的DPPH自由基清除能力;人参皂苷Rb2、Rg1、RT5、PF11,葡萄提取物Res、polyphenol、Pro具有一定的脂质过氧化产物MDA的清除作用。综上所述,活化的小胶质细胞能够通过释放的Glu参与到对大鼠皮质神经元DNA的损伤过程,米诺环素及9种天然成分通过不同的作用机制抑制小胶质细胞Glu的释放,对神经元DNA起到保护作用。但小胶质细胞条件培养液对神经元的损伤是多种机制共同作用的结果,其它可能的机制仍有待于进一步的探讨。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 前言
  • 1 小胶质细胞与阿尔茨海默病
  • 1.1 小胶质细胞
  • 1.2 阿尔茨海默病
  • 1.3 小胶质细胞活化与神经元损伤
  • 1.4 兴奋性神经毒性
  • 2 米诺环素及9种天然成分
  • 3 立题依据
  • 实验材料与方法
  • 1 实验材料
  • 1.1 实验动物
  • 1.2 药品与试剂
  • 1.3 实验仪器
  • 2 实验方法
  • 2.1 原代大鼠皮质神经元的培养及鉴定
  • 2.2 原代小胶质细胞的培养及鉴定
  • 2.3 9种天然成分的来源和配制方法
  • 2.4 亚硝酸盐含量的测定
  • 2.5 活化的小胶质细胞引起兴奋性氨基酸释放模型的建立
  • 2.6 9种天然成分对小胶质细胞活化导致神经元DNA损伤的抑制作用
  • 2.7 9种天然成分的抗氧化活性
  • 2.8 统计学处理
  • 实验结果
  • 1 9种天然成分对LPS活化小胶质细胞引起兴奋性氨基酸释放的抑制作用
  • 1.1 原代小胶质细胞纯度的鉴定
  • 1.2 LPS活化小胶质细胞引起兴奋性氨基酸释放模型的建立
  • 1.2.1 Asp、Glu和Gln标准曲线的制作
  • 1.2.2 LPS激活原代小胶质细胞外液中Glu释放的时效曲线
  • 1.2.3 LPS激活的原代小胶质细胞外液中Asp、Glu和Gln的浓度变化
  • 1.2.4 LPS激活原代小胶质细胞释放Glu的通路研究
  • 1.3 9种天然成分对小胶质细胞活化引起兴奋性氨基酸释放的抑制作用
  • 2 9种天然成分对小胶质细胞活化所致原代大鼠皮质神经元DNA损伤的抑制作用
  • 2.1 原代培养大鼠皮质神经元纯度的鉴定
  • 2.2 小胶质细胞活化导致神经元DNA损伤模型的建立
  • 2.3 小胶质细胞活化引起的兴奋毒性对大鼠皮质神经元DNA的影响
  • 2.4 模型损伤的可能机制探讨
  • 2.5 9种天然成分条件培养液对大鼠皮质神经元DNA损伤的影响
  • 2.6 9种天然成分对正常大鼠皮质神经元DNA的影响
  • 3 9种天然成分的抗氧化活性
  • 3.1 9种天然成分对DPPH·自由基的清除作用
  • 3.2 9种天然成分对丙二醛(MDA)的清除作用
  • 讨论
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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