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2022114311
藏红花素调控/通路
改善血管性认知障碍大N鼠r学f2****H记O-忆1能力实验研究
郭粉娥,李世英,郝乃猛
邯郸市中心医院河北邯郸
(,057150)
摘要目的:探讨藏红花素对血管性认知障碍大鼠学****记忆能力的影响及机制方法:通过反复夹闭双
(VCI)。
侧颈总动脉建立大鼠模型假手术组暴露双侧颈总动脉但不夹闭将模型大鼠随机分为模型组藏红花素
VCI,;VCI、
低剂量组藏红花素中剂量组藏红花素高剂量组和多奈哌齐组
(10mg/kg)、(20mg/kg)、(40mg/kg)()。
连续给药周后评测大鼠学****能力和记忆能力观察海马体区病理性变化和神经元凋亡状况检测海马体
4,,CA1;
区氧化应激指标和炎症因子水平法检测核因子相关因子血红素氧合酶
CA1,WesternblotE22(Nrf2)、1(HO-1)、
核因子蛋白表达结果:藏红花素或多奈哌齐治疗周可提高大鼠学****能力和记忆能力改善海
-κB(NF-κB)。4VCI,
马体区病变和神经元凋亡状况提高超氧化物歧化酶谷胱甘肽过氧化物酶活力降低丙二
CA1,(SOD)、(GSH-Px),
醛肿瘤坏死因子白细胞介素水平上调表达下调表达P
(MDA)、-α(TNF-α)、-1β(IL-1β),Nrf2、HO-1,NF-κB(<
上述指标除活力和水平外藏红花素对其他指标的作用均表现出剂量依赖性除
)。GSH-PxMDA、IL-1β,;
活力水平外藏红花素高剂量对其他指标的作用优于多奈哌齐P结论:藏红花素可能通
GSH-Px、IL-1β,(<)。
过激活通路降低海马体氧化应激损伤对大鼠学****记忆能力有改善作用
Nrf2/HO-1,VCI。
关键词血管性认知障碍藏红花素学****能力记忆能力核因子相关因子血红素氧合酶通路氧化应激
;;;;E22/1;
中图分类号:文献标志码:DOI:
.1000-
ResearchofCrocinimprovedlearningandmemoryability
invascularcognitiveimpairmentratsbyregulatingNrf/HO-pathway
21
’,,
GUOFeneLIShiyingHAONaimeng
(,,)
HandanCentralHospitalHandan057150China
ABSTRACTObjective
:ToinvestigatetheeffectofCrocinonthelearningandmemoryabilityofvascularcognitive
Methods
impairment(VCI)ratsandrelatedmechanisms.:TheVCIratmodelwasestablishedbyrepeatedlyclipping
thebilateralcommoncarotidarteries,andtheshamoperationgroupexposedthebilateralcommoncarotidarteries
,low-doseCrocingroup(10mg/kg),
middle-doseCrocingroup(20mg/kg),high-doseCrocingroup(40mg/kg)anddonepezilgroup().After
continuousadministrationfor4weeks,thelearningabilityandmemoryabilitywereevaluated,thepathologicalchan-
gesandneuronalapoptosisintheCA1regionofthehippocampuswereobserved,thelevelofoxidativestressindexes
,HO-1
Results
andnuclearfactor-κB(NF-κB)weredetectedbyWesternblottingmethod.:Crocinordonepeziltreatmentfor
4weekscouldimprovethelearningabilityandmemoryabilityofVCIrats,improvehippocampalCA1arealesions
andneuronalapoptosistovaryingdegrees,increasetheactivityofSODandGSH-Px,decreasethecontentofMDA,
TNF-α,IL-1β,up-regulatetheexpressionofNrf2andHO-1,down-regulatetheexpressionofNF-κB,allofthediffer-
P
encewasstatisticallysignificant(<).ExceptforMDAcontent,GSH-PxactivityandIL-1βlevel,thereshowed
adose--PxactivityandIL-1βlevel,the
PConclusion
effectofhigh-doseCrocingrouponotherindicatorswerebetterthanthatofdonepezilgroup(<).:
CrocinmayreduceoxidativestressinjuryinhippocampusbyactivatingNrf2/HO-1pathway,andimprovelearning
andmemoryabilityofVCIrats.
KEYWORDS
Vascularcognitiveimpairment;Crocin;Learningability;Memoryability;Nrf2/HO-1pathway;
Oxidativestress
血管性认知障碍灌注而引发的认知障碍综合征主要表现为学****记忆
(Vascularcognitiveimpair-,
是指脑血管疾病及其危险因素所致脑区低能力下降若不积极治疗超过的患者将逐
ment,VCI),,1/3VCI
基金项目:河北省医学科学研究课题河北省邯郸市科学技术研究与发展计划项目
(20191643);(2023208059ZC)
年月第卷第期陕西中医
2022114311
渐发展为血管性痴呆[1]海马体是负责学****记忆的脑再夹闭两侧颈总动脉然后恢复血流
。10min,10min,,
功能区其中海马体区是信息整理与转存的关键逐层缝合手术过程保持肛温将只
,CA1,(37±)℃。100
区域并且区神经元对缺血缺氧非常敏感[2-3]模型大鼠按随机数字表法分为模型组多奈哌齐
,CA1。VCI、
长期血流低灌注导致海马体神经元损伤是的病组和藏红花素低中高剂量组每组只剩余只
VCI、、,20;20
理基础其中氧化应激和炎症损伤是造成海马体神经大鼠设为假手术组暴露双侧颈总动脉但不夹闭造
,()。
元损伤的重要原因[4-6]模完成后藏红花素低中高剂量组分别腹腔注射
。,、、
中医没有病名的记载根据临床表现可将其[12]藏红花素多奈哌齐组腹腔注射
VCI,10、20、40mg/kg,
归入痴呆呆病不慧健忘善忘等范畴其病[13]多奈哌齐假手术组和模型组给予
“”“”“”“”“”,,
机在于气虚血亏精损髓减或痰瘀研究报道活血化***化钠溶液各组注射体积均为次
、。,%,5ml/kg,1/d,
瘀治疗可明显改善血管性认知障碍症状[7]藏红花是疗程周
。4。
我国珍贵中药材取其柱头入药可活血化瘀散郁开学****能力和记忆能力评测水迷宫
,,、:①Morris
结藏红花的主要有效成分为藏红花素定位航行实验评测大鼠学****能力将平台装置于
。,Nrf2/HO-1。
是调控氧化应激和炎症反应的关键信号通路[8-10]本水迷宫第象限治疗完成后每组随机取
。Morris3,10
研究旨在探讨藏红花素对大鼠学****记忆能力的只大鼠由第象限放入水中并引导大鼠寻到第
VCI,1、2、4
影响及相关机制以期为的治疗提供新的理论象限平台次训练第天分别由第
,VCI3,5/d,3d,41、2、4
依据象限放入水中记录每只大鼠寻到第象限平台的时
。,3
材料与方法间即逃避潜伏期水迷宫空间探索实验评测
1,。②Morris
实验材料大鼠记忆能力定位航行实验完成后去掉平台将大鼠
。,
实验动物只清洁级雄性大鼠购自河由第象限放入水中记录内穿越平台次数
:120SD1,120s。
北伊维沃生物科技有限公司冀海马体区病理学变化和神经元凋亡观
[SYXK()2020-002],
体重分笼饲养室温相对湿察每组取只大鼠脑组织经多聚甲醛固定包埋
230~260g。,23~25℃,:10,、、
度切片脱蜡透明后实施染色苏木精染色
55%~65%。、、,HE(5min,
实验药物与试剂纯度的藏红花素批伊红染色和染色显微镜观察
:≥98%(1%2min)TUNEL,
号盐酸多奈哌齐片国药准字区病理学变化和神经元凋亡状况胞核黄褐色为
E190407b);(CA1,
规格片注射用硝普钠国药准字阳性着色在倍显微镜下每张切片取个视野计
H20030472,:5mg/);(,400,5
规格瓶批号末端脱数细胞总数和凋亡细胞数计算凋亡指数
H11021635,:50mg/,201126)。,。
氧核苷酰基转移酶切口末端标记试剂盒海马体氧化应激指标和炎症因子水平检测取
(TUNEL):
批号丙二醛试剂盒批号各组剩余大鼠海马体冰上匀浆裂解后离心取上清
(20210519);(MDA)(,、,
超氧化物歧化酶试剂盒批号按照试剂盒说明处理后通过分光光度计检测氧化应
BC0020);(SOD)(,
谷胱甘肽过氧化物酶试剂盒批激指标抗氧化酶活力和含
BC0170);(GSH-Px)([(SOD、GSH-Px)MDA
号肿瘤坏死因子试剂盒批号量通过酶标仪检测炎症因子水平
BC1190);-α(TNF-α)(],TNF-α、IL-1β。
白细胞介素试剂盒批号海马体蛋白表达检测取
SEKR-0009);-1β(IL-1β)(、HO-1、NF-κB:
二辛可宁酸试剂盒批号海马体裂解溶液离心取上清
SEKR-0002);(BCA)(,4℃、12000r/min,BCA
二氨基联苯***试剂盒批号法总蛋白定量电泳分离蛋白湿法转膜
PC0020);(DAB)(,SDS-PAGE、、
抗体批号抗体批蛋白封闭液室温封闭孵育
DA1015);Nrf2(bs-1074R);HO-1(5%1h,4℃Nrf2(1∶800)、
号核因子抗体批号
bs-23397R);κB(NF-κB)(bs-232HO-1(1∶1000)、NF-κB(1∶800)、β-actin(1∶2000)
抗体批号二抗批号一抗过夜室温孵育二抗显色后
17R);β-actin(bs-0061R);IgG(,(1∶2000)1h,DAB
计算条带灰度值
bs-0295G)。。
实验方法统计学方法采用统计学软件处理
造模分组与给药随机选取只大鼠数据计量资料以均数标准差表示若方差齐组间
、:120SD。±,,
中的只参照文献[11]报道的方法制备大鼠模比较行单因素方差分析和t检验若方差不齐
100,VCILSD-;
型术前禁食腹腔注射水合***醛时组间比较行H和
。12h,3ml/kg10%,Kruska-lWallisMann-Whitney
溶液实施麻醉后取仰卧位沿颈正中切口钝性分离两U检验P表示差异有统计学意义
,;<。
侧颈总动脉腹腔注射硝普钠诱导低血压结果
,,2
夹闭两侧颈总动脉后松开动脉夹恢复血流各组大鼠学****能力和记忆能力比较见表
10min,。
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与假手术组比较模型组大鼠逃逸潜伏期显著延长缩凋亡神经元数量增多凋亡指数较假手术组显著升
,,,
P与模型组比较藏红花素中高剂量组和高P与模型组比较藏红花素低中高剂
(<);,、(<)。,、、
多奈哌齐组大鼠逃逸潜伏期显著缩短P藏量组和多奈哌齐组海马体区病理学改变不同程
(<);CA1
红花素对大鼠逃逸潜伏期的作用具有剂量依赖度减轻凋亡神经元数量不同程度减少藏红花素对
VCI,,
性藏红花素低中高剂量组组间比较差异具有统计大鼠区病变的改善作用和神经元凋亡的抑
,、、VCICA1
学意义P与多奈哌齐组比较藏红花素高剂制作用具有剂量依赖性藏红花素低中高剂量组间
(<);,,、、
量组逃逸潜伏期显著缩短P凋亡指数比较差异具有统计学意义P与多
(<)。(<);
与假手术组比较模型组穿越平台次数显著减少奈哌齐组比较藏红花素高剂量组凋亡指数显著降低
,,
P与模型组比较藏红花素中高剂量组和P
(<);,、(<)。
多奈哌齐组穿越平台次数显著增多P藏红表各组大鼠学****能力和记忆能力比较(xs)
(<);1췍±
花素对大鼠穿越平台次数的作用具有剂量依赖组别n逃逸潜伏期穿越平台次数次
(s)()
VCI假手术组
±±
,、、模型组**
±±
义P与多奈哌齐组比较藏红花素高剂量组藏红花素低剂量组
(<);,±±
穿越平台次数显著增多P藏红花素中剂量组#△#△
(<)。±±
藏红花素高剂量组#△▲#△▲
±±
#△◇#△◇
±±
1、2(2)。CA1注与假手术组比较P与模型组比较P与藏
经元未见异常模型组区神经元由类圆形变为:,*<;,#<;
红花素低剂量组比较P与藏红花素中剂量组比较P
。CA1,△<;,▲<
三角形或不规则多边形松散紊乱无层次感胞体固与藏红花素高剂量组比较P
,、,;,◇<
假手术组模型组藏红花素低剂量组藏红花素中剂量组藏红花素高剂量组多奈哌齐组
A:;B:;C:;D:;E:;F:
图各组大鼠海马体区病理学改变染色
1CA1(HE,×400)
各组大鼠海马体氧化应激指标和炎症因子水平高水平降低P与多奈哌齐
,TNF-α、IL-1β(<)。
比较见表与假手术组比较模型组组比较藏红花素高剂量组活力升高
3、4。,SOD、,SOD,MDA、
活力降低水平升高水平降低P
GSH-Px,MDA、TNF-α、IL-1βTNF-α(<)。
P与模型组比较藏红花素中高剂量组和各组大鼠海马体、、表达比较
(<)。,、-1NF-κB
多奈哌齐组活力升高见图表与假手术组比较模型组
SOD、GSH-Px,MDA、TNF-α、3(5)。,Nrf2、HO-1
水平降低P与藏红花素低剂量组比相对表达量降低相对表达量升高P
IL-1β(<)。,NF-κB(<)。
较藏红花素中高剂量组和多奈哌齐组活力升与模型组比较藏红花素低中高剂量组和多奈哌齐
,、SOD,、、
高水平降低P藏红花素高剂组相对表达量升高相对表达量
,MDA、TNF-α(<),Nrf2、HO-1,NF-κB
量组活力升高P藏红花素高剂量降低P藏红花素对大鼠海马体
GSH-Px(<),(<)。VCINrf2、
组和多奈哌齐组水平降低P与藏红表达的影响具有剂量依赖性藏红花素
IL-1β(<)。HO-1、NF-κB,
花素中剂量组比较藏红花素高剂量组活力升低中高剂量组间差异具有统计学意义P与
,SOD、、(<);
年月第卷第期陕西中医
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多奈哌齐组比较藏红花素高剂量组相对表达量升高相对表达量降低P
,Nrf2、HO-1,NF-κB(<)。
假手术组模型组藏红花素低剂量组藏红花素中剂量组藏红花素高剂量组多奈哌齐组
A:;B:;C:;D:;E:;F:
图各组大鼠海马体区神经元凋亡的比较染色
2CA1(TUNEL,×400)
表各组大鼠海马体区神经元凋亡指数比较()表各组大鼠海马体炎症因子水平比较(xs)
2CA1%4췍±
组别n神经元凋亡指数组别n
TNF-α(ng/ml)IL-1β(pg/ml)
假手术组假手术组
±±±
模型组**
模型组*±±
±
藏红花素低剂量组#±±
±#△#
藏红花素中剂量组#△±±
藏红花素高剂量组#△▲#△▲
±±±
藏红花素高剂量组#△▲
多奈哌齐组#△◇#△
±±±
多奈哌齐组#△▲◇
注与假手术组比较P与模型组比较P与藏
±:,*<;,#<;
注与假手术组比较P与模型组比较P红花素低剂量组比较P与藏红花素中剂量组比较P
:,*<;,#<,△<;,▲<
与藏红花素低剂量组比较P与藏红花素中剂与藏红花素高剂量组比较P
;,△<;;,◇<
量组比较P与藏红花素高剂量组比较P
,▲<;,◇<
表各组大鼠海马体氧化应激指标水平比较(xs)
3췍±
组别n
MDA(nmol/mg)SOD(U/mg)GSH-Px(U/mg)
假手术组
±±±
模型组
±*±*±*
藏红花素低剂量组
±±±
藏红花素中剂量组
±#△±#△±#
藏红花素高剂量组
±#△±#△▲±#△
多奈哌齐组
±#△◇±#△◇±#
注与假手术组比较P与模型组比较P与藏红花素低假手术组模型组藏红花素低剂量组
:,*<;,#<;A:;B:;C:;
剂量组比较P与藏红花素中剂量组比较P与藏红花素高剂藏红花素中剂量组藏红花素高剂量组多奈哌齐组
,△<;,▲<;D:;E:;F:
量组比较P
,图各组大鼠海马体表达电泳图
◇<、HO-1、NF-κB
表各组大鼠海马体、、表达比较(xs)
5Nrf2HO-1NF-κB췍±
组别n
Nrf2HO-1NF-κB
假手术组
±±±
模型组***
±±±
藏红花素低剂量组###
±±±
藏红花素中剂量组#△#△#△
±±±
藏红花素高剂量组#△▲#△▲#△▲
±±±
多奈哌齐组#△◇#△▲◇#△▲◇
±±±
注与假手术组比较P与模型组比较P与藏红花素低剂量组比较P与藏红花素中剂量组比
:,*<;,#<;,△<;
较P与藏红花素高剂量组比较P
,▲<;,◇<
陕西中医年月第卷第期
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讨论起到改善作用但病理机制复杂藏红花素治疗
3。VCI,
藏红花是中国药典收录的中药之一其主要有的作用机制有待进一步研究
《》,VCI。
效成分藏红花素具有抗氧化抗炎等药理学作用[14-15]参考文献
、。
多奈哌齐是临床治疗的一线用药也是动物罗本燕刘萍刘晓燕血管性认知障碍中华神经
VCI,VCI[1],,.[J].
科杂志
实验研究的常用阳性对照药物[16-17]本研究采用反复
。,2021,54(3):267-271.
房娉平阚敏宸郭立静等灯盏花素对血管性痴呆大鼠
夹闭双侧颈总动脉的方法建立动物模型发现[2],,,.
VCI,海马区病理改变及通路的影响中
模型大鼠学****能力和记忆能力明显下降海马体CA1Nrf2/HO-1[J].
VCI,西医结合心脑血管病杂志
区呈现神经元数量减少松散紊乱形态不规则,2021,19(16):2751-2756.
CA1、、、etal
胞体固缩等病理改变与杨文强等[11]研究报道一致[3]PerosaV,PriesterA,ZieglerG,.Hippocampalvas-
,。
经藏红花素或多奈哌齐治疗能够有效改善大鼠cularreserveassociatedwithcognitiveperformanceand
VCIhippocampalvolume[J].Brain,2020,143(2):622-634.
学****能力和记忆能力改善海马体区神经元病黄冬苗锐李阳等海马高级糖基化终末产物受
,CA1[4],,,.
变减轻神经元凋亡藏红花素上述作用呈现一定剂量体和淀粉样前体蛋白裂解酶表达增加与自发性高血压
,,β-
依赖性并且藏红花素高剂量上述作用强于多奈哌齐大鼠认知功能损害相关性研究陕西医学杂志
,,[J].,2022,
说明藏红花素能够减轻大鼠海马体区损
VCICA151(1):20-24.
伤改善学****能力和记忆能力etal
、。[5]BroseRD,LehrmannE,ZhangY,.Hydroxyureaat-
多继发于脑血管病及危险因素所引发的脑血,,
VCItenuatesoxidativemetabolicandexcitotoxicstressinrat
流低灌注而大脑海马体区是对缺血缺氧最敏感hippocampalneuronsandimprovesspatialmemoryina
,CA1
的区域[18]脑区持续血流低灌注导致线粒体电子传mousemodelofAlzheimer’sdisease[J].NeurobiolAg-
。
递链断裂引发活性氧簇ing,2018,72(11):121-133.
(Reactiveoxygenspecies,etal
大量生成等能够清除的抗[6]GuoT,FangJ,TongZY,.Transcranialdirectcurrent
ROS),SOD、GSH-PxROS
氧化酶被过度消耗破坏抗氧化酶动态平衡stimulationamelioratescognitiveimpairmentviamodula-
,“ROS-”,,,
过度蓄积可破坏蛋白质多肽等生物大分tingoxidativestressinflammationandautophagyinarat
ROS、DNA、modelofvasculardementia[J].FrontNeurosci,2020,14
子结构而诱导细胞凋亡[19]并且攻击破坏细胞
;ROS(1):28-36.
膜线粒体膜并生成具有生物毒性的导致韩广卉李东岳余虹霓等脑心安胶囊对慢性脑缺血致
、,MDA,[7],,,.
后海马体区神经元病变持续加重[20]此血管性认知障碍大鼠胶质细胞激活及炎症反应的调节作
VCICA1。
外脑区持续血流低灌注释放病理性刺激炎症因子诱用中国实验方剂学杂志
,,[J].,2021,27(19):46-55.
etal
发炎症反应其中具有炎性趋化因子属[8]JimenezMT,FrenisK,Kroller-SchonS,.Noise-in-
,TNF-α、IL-1β
性能够刺激中性粒细胞等进一步释放白细胞介素前ducedvasculardysfunction,oxidativestress,andinflam
,、-
列腺素单核细胞趋化蛋白等加重炎症反应[21]mationareimprovedbypharmacologicalmodulationof
、。
Nrf2/[](),,
是真核细胞中普遍存在的一种核转录因子侯书鹏[22]theNrf2HO-
,
发现可促抗氧化酶表达从而降低氧化应激损(4):625-634.
etal
Nrf2,[],,,
。HO-1Nrf2,cigarettesmoke-inducedlunginjuryandcardiacdysfunc-
解还原清除降低氧化应激损伤[23]能
、NO,。NF-κBtionbyant-ioxidativeeffects:TheroleofNrf2antioxidant
够与染色体特定位点结合诱导炎症因子
TNF-α、IL-1βsysteminpreventingoxidativestress[J].RespirRes,
等表达与释放进而加重炎症损伤[24]本研究发现
,。,2018,19(1):58-65.
etal
经藏红花素或多奈哌齐治疗能够明显提高大鼠[],,,
-i
海马体活力并降低deinducedcardiotoxicityviaKeap1-Nrf2/HO-1pathway:Re
SOD、GSH-PxMDA、TNF-α、-
水平上调表达下调表达ducingoxidativestress,inflammation,andapoptosis[J].B-i
IL-1β,Nrf2、HO-1,NF-κB,
藏红花素上述作用呈现一定剂量依赖性并且藏红花omedPharmacother,2020,131(11):110713.
,杨文强何鑫白雪等肌肽对血管性认知障碍大
素高剂量对水平活力及[11],,,.
MDA、T