龙眼肉防治小鼠脾虚型痴呆的物质基础与机制研究

来源 :辽宁中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jlq100
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目的:本研究是在中医藏象理论及应用教育部重点实验室(辽宁中医药大学)开放基金(ZYZX1709)资助下开展的。依据中医药理论和传统中药用药习惯,本研究采用水煎煮法制备龙眼肉水提取物(LY),利用液相色谱四极杆飞行时间质谱(LC-Q-TOF/MS)和R软件平台进行LY全谱鉴定分析,利用高效液相色谱法(HPLC)进行部分成分含量测定;采用D-半乳糖/Al Cl3联合饮食不节加劳倦伤脾复合因素法建立小鼠脾虚型痴呆模型,通过Morris水迷宫、试剂盒、苏木精-伊红染色法(HE)、尼氏及Tunel染色等进行龙眼肉抗脾虚痴呆的药效学评价,运用代谢组学方法结合蛋白质免疫印迹(WB)分析进行龙眼肉抗脾虚痴呆的机制分析,初步探讨龙眼肉治疗脾虚痴呆小鼠的作用机制及物质基础,为龙眼肉抗脾虚痴呆的有效成分开发及药物研制提供理论依据。方法:1.采用水煎煮法制备LY,运用LC-Q-TOF-MS对其进行全谱鉴定分析,采用HPLC法对LY中可能含有的10种单糖、17种氨基酸、12种核苷酸和10种黄酮类物质进行了含量测定。2.采用D-半乳糖/Al Cl3联合饮食不节加劳倦伤脾复合因素诱导建立小鼠脾虚痴呆模型,采用不同剂量LY进行治疗,分组及给药如下:80只KM小鼠随机分为正常组(ZC)、痴呆组(DC)、脾虚组(PX)、脾虚痴呆组(PC)、龙眼肉低、中、高剂量组(LY1、LY2和LY4)和吡拉西坦阳性对照组(YX)。除ZC组和DC组外,各组小鼠实施连续15d的饮食不节加强迫游泳法诱导建立小鼠脾虚模型。脾虚造模成功后,各组分别在脾虚造模基础上给药,每日1次,连续60 d,其中DC组每日颈背部皮下注射D-半乳糖140mg/kg灌胃Al Cl320 mg/kg;PC组在实施DC组造模方式的同时联合饮食不节进行造模(单日喂饲生甘蓝不限量,双日灌胃猪油脂0.2 m L/10 g);LY低、中、高剂量组在PC造模基础上分别灌胃LY 1.0、2.0和4.0 g/kg生药;YX组在PC造模基础上灌胃吡拉西坦0.6 g/kg;ZC组灌胃等体积蒸馏水、皮下注射等体积生理盐水;PX组实施饮食不节法脾虚造模。通过小鼠体重及游泳时间评价小鼠脾虚状态,通过Morris水迷宫实验检测小鼠学习记忆能力,试剂盒检测小鼠氧化应激水平和β-淀粉样蛋白(Aβ)及p-Tau蛋白表达水平,HE、尼氏染色检测小鼠脑组织病理改变,Tunel染色法检测小鼠脑组织细胞凋亡。3.水迷宫实验结束后,取各组小鼠脑组织,加入预冷的甲醇:水(4:1)匀浆,经氮吹仪吹干,甲醇:水(4:1)复溶后进行LC-MS检测分析。运用HMDB、KEGG、Metabo Analysis等数据库结合文献检索,分析LY抗脾虚痴呆涉及哪些信号通路,并通过WB实验检测信号通路中的相关蛋白表达。结果:1.制备得到LY,提取率约为49.27%±3.98%。经LC-Q-TOF-MS检测分析得到可信度较高(Δppm≤30)的成分共有105个,包括有机酸类、氨基酸类、维生素类、核苷酸类、糖类、酚类、嘌呤类等化合物;经HPLC测定,LY中葡萄糖含量最高,约占24.62%。2.Morris水迷宫定位航行实验结果显示,与PC组比较,LY组的潜伏期出现了不同程度的缩短,尤以LY2和LY1组差异最显著(P<0.001);空间探索实验结果显示,小鼠穿越原平台所在象限的次数,LY1组较PC组延长(P<0.05),各组小鼠在原平台所在象限的停留时间百分比,LY1组与LY2组较PC组延长(P<0.05)。酶联免疫吸附测定(ELISA)检测结果显示,LY2和LY1能显著降低PC小鼠血清和脑组织活性氧(ROS)活性(P<0.01);LY各剂量均能显著提高血清和脑组织超氧化物歧化酶(SOD)活性(P<0.05,P<0.01,P<0.001);LY2和LY4能显著降低血清和脑组织中丙二醛(MDA)含量(P<0.01,P<0.001);各剂量的LY能显著降低PC小鼠脑组织Aβ及p-Tau蛋白表达水平(P<0.05,P<0.01,P<0.001)。HE染色结果表明,LY各剂量组海马及皮层细胞损伤程度较PC组明显改善,细胞排列整齐。尼式染色观察发现,经LY治疗后,神经元细胞形态明显改善,尼氏体数量增多;Tunel染色结果表明,海马及皮层部,LY各给药组较PC组凋亡率均明显下降(P<0.01),但各给药组之间没有明显差异。3.通过HMDB等数据库分析,LY治疗前后小鼠脑内有差异的化合物共24个,经Metabo Analysis数据库检索,与痴呆相关的可能代谢通路有22条,通过KEGG数据库分析,与LY抗脾虚痴呆高度相关的信号通路分别是RAS/MEK/ERK(MAPK)、NF-κB、AMPK、m TOR和PI3K/Akt信号通路,其中多个代谢物与MAPK通路相关,进一步通过WB验证,结果表明,LY降低了HRAS、MEK、ERK及其磷酸化蛋白p-MEK与p-ERK的表达量(P<0.01)以及p-ERK/ERK与p-MEK/MEK蛋白表达的比值(P<0.05,P<0.01)。结论:1.LY中可能含有糖类、有机酸类、氨基酸类、维生素类、核苷酸类、酚类、嘌呤类等化合物,其中糖类成分中的葡萄糖含量最高,约占24.62%。2.LY能提高PC小鼠学习与记忆能力,抑制PC小鼠氧化应激水平,降低PC小鼠Aβ及p-Tau蛋白表达水平,减少PC小鼠脑组织病理损伤,减轻小鼠痴呆症状。3.LY可影响PC小鼠脑内代谢物的变化,抑制RAS/MEK/ERK信号通路可能是LY抗脾虚痴呆的作用机制之一。
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