论文部分内容阅读
衰老是一种复杂而又不可避免的自然现象。随着年龄的增长,机体的氧化和抗氧化系统之间出现了不平衡,而这种不平衡将对蛋白质、脂质、核酸造成氧化损伤,最终引起炎症反应、免疫功能减退、细胞凋亡和组织损伤等。所以,针对氧化应激在衰老中的参与,抗氧化是延缓衰老的一种有效手段。环氧合酶2(Cyclooxygenase-2,COX-2)是促炎介质前列腺素合成中的一个关键限速酶,它诱导的神经炎症与衰老和年龄相关的神经退行性疾病有关。帕瑞昔布(Parecoxib)是一种选择性COX-2抑制剂,通过抑制COX-2和前列腺素E2(Prostaglandin E2,PGE2)的生成,发挥抗炎、解热镇痛的作用。研究人员证实,核因子红系2相关因子2(Nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)是调控氧化应激反应的一个关键转录因子。Nrf2通过与抗氧化反应元件(Antioxidant response element,ARE)结合调控多种抗氧化基因的转录和表达,如血红素氧合酶1(Heme oxygenase 1,HO-1)、依赖还原型辅酶/Ⅱ醌氧化还原酶1(NADPH:quinone oxidoreductase1,NQO-1)等,进而发挥抗氧化作用。因此,激活Nrf2信号通路可能通过改善氧化应激状态对机体起到保护作用。研究表明,帕瑞昔布除了能抗炎镇痛外,它还有抗氧化的作用,但帕瑞昔布是否能够通过激活自然衰老大鼠海马的Nrf2-ARE通路使其免受氧化损伤进而起到保护作用,目前还不清楚。本研究采用雄性SD自然衰老大鼠模型,选取与学习记忆功能密切相关的海马脑区,通过分析帕瑞昔布处理后老年大鼠海马氧化应激及炎症反应的变化,探讨帕瑞昔布处理对老年大鼠海马氧化损伤的影响及其可能机制。目的:探讨帕瑞昔布处理对老年大鼠海马氧化损伤的影响及其机制。方法:60只雄性SD大鼠随机分为3组,6月龄组(6Mon,n=20)、24月龄组(24Mon,n=20)和24月龄帕瑞昔布治疗组(24Mon-P,n=20)。24Mon-P组大鼠从21月龄开始腹腔注射帕瑞昔布,剂量2 mg/kg,每日1次,为期10周。另两组以相同的方式给予等量的生理盐水。利用苏木素-伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色方法观察海马细胞核固缩情况;用免疫组织化学技术检测海马COX-2、离子钙接头分子蛋白1(Lonized calcium-binding adapter molecule 1,Iba1)、3-硝基酪氨酸(3-Nitrotyrosine,3-NT)的免疫反应强度变化;利用分光光度法检测海马氧化应激参数:丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、还原型/氧化型谷胱甘肽(GSH/GSSH)比值、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)的变化;通过实时荧光定量PCR(Quantitative real-time PCR,qPCR)技术检测海马COX-2、Nrf2、HO-1及NQO-1的m RNA表达;蛋白免疫印迹(Western blot,WB)分析海马COX-2、Nrf2、p-Nrf2、HO-1、NQO-1蛋白含量的改变。结果:1.帕瑞昔布对老年大鼠海马氧化平衡状态的影响1.1氧化应激参数6Mon、24Mon和24Mon-P三组间大鼠GSH/GSSG比值、CAT活性、T-SOD及Cu Zn-SOD活性和MDA水平存在显著差异,但三组间Mn-SOD活性无显著差异。与6Mon大鼠相比,24Mon大鼠海马中GSH/GSSG比值、T-SOD及Cu Zn-SOD和CAT活性显著降低,MDA水平提高;与24Mon组相比,24Mon-P组大鼠GSH/GSSG比值、CAT活性、T-SOD及Cu Zn-SOD活性升高,MDA水平下降。1.2 3-NT免疫组化染色结果6Mon、24Mon和24Mon-P三组间大鼠海马CA1、CA3和DG区的3-NT表达存在着显著差异。与6Mon组相比,24Mon大鼠海马CA1、CA3和DG区中3-NT的平均光密度(Average optical density,AOD)显著增加;24Mon-P组大鼠海马CA1、CA3和DG区大鼠海马中3-NT的AOD较24Mon组显著降低。2.帕瑞昔布对老年大鼠海马神经元核固缩的影响6Mon、24Mon和24Mon-P三组间大鼠海马CA1、CA3和DG区的核固缩百分率存在显著差异。24Mon组大鼠海马CA1、CA3和DG区中核固缩百分率较6Mon组显著增加;与24Mon组相比,24Mon-P组大鼠海马CA1、CA3和DG区中核固缩百分率显著降低。3.帕瑞昔布对老年大鼠海马炎症反应的影响3.1 COX-2表达的变化免疫组化染色结果显示,6Mon、24Mon和24Mon-P三组间大鼠海马CA1、CA3和DG区COX-2的免疫反应强度存在显著差异。与6Mon组相比,24Mon大鼠海马CA1、CA3和DG区COX-2的AOD明显增加;24Mon-P组大鼠海马CA1、CA3和DG区中COX-2的AOD较24Mon组明显降低。qPCR和WB实验结果显示,6Mon、24Mon和24Mon-P三组间大鼠海马COX-2的m RNA和蛋白表达存在显著差异。与6Mon组相比,24Mon组大鼠海马COX-2的m RNA和蛋白表达明显增加;24Mon-P组大鼠海马COX-2的m RNA和蛋白表达比24Mon组明显下降。3.2小胶质细胞标记物Iba1免疫组化染色结果6Mon、24Mon和24Mon-P三组间大鼠海马CA1、CA3和DG区Iba1的免疫反应强度和阳性细胞数存在显著差异。与6Mon组相比,24Mon组大鼠海马CA1、CA3和DG区中Iba1的相对AOD和阳性细胞数显著增加;给予帕瑞昔布后,24Mon-P组大鼠海马CA1、CA3和DG区中Iba1的相对AOD和阳性细胞数明显减少。4.帕瑞昔布对老年大鼠海马Nrf2及其下游靶基因表达的影响qPCR和WB检测结果提示,6Mon、24Mon和24Mon-P三组间大鼠海马Nrf2、HO-1、NQO1的m RNA及其相应蛋白表达和p-Nrf2的蛋白表达有显著差异。24Mon组大鼠海马的Nrf2、HO-1和NQO1的m RNA和相应蛋白及p-Nrf2蛋白表达明显低于6Mon组;与24Mon组相比,24Mon-P组大鼠海马Nrf2、HO-1、NQO1的m RNA和相应蛋白及p-Nrf2蛋白表达明显升高。结论:1.帕瑞昔布处理改善老年大鼠海马的氧化平衡状态:降低氧化损伤,提高抗氧化能力。2.帕瑞昔布处理抑制老年大鼠海马COX-2的表达和小胶质细胞的活化,进而减轻炎症反应。3.帕瑞昔布处理提高老年大鼠海马Nrf2-ARE通路的基因表达。