6-羟基多巴胺帕金森病模型大鼠氧化应激反应
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维普资讯 http://www.cqvip.com 中国组织工程研究与临床康复舅II卷舅2 胄 2007—06-24出版 Jouma/ofC/inica/Rehabilitative TissueEngineeringResearch June24,2007 Vo1.11,No.25 基砖医学 6一羟基多巴胺帕金森病模型大鼠氧化应激反应 何建成’,袁灿兴 ’Department TraditioRal of Chinese Oxidative stress reaction of rats with 6-hydroxydopamine Parkinson disease Abstract Medicine Diagnosis. College of Basic MedicaI Sdences. Shanghai Universit,/of Traditional Medidne. Chinese Shanghai AnI:To invesUgate the oxidative stress reaction of rats with 6一hydroxydopamine(6一OHDA)Parkinson disease(PD)and its potential mechanism. METHODS:The experiment was completed in the Scientiic Research Laborfatory Center of Shanghai University of 201203. China; ZDepatn ̄ent fo Neurology,Longhua Hosp_曲I af Shanghai University of Traditinoal Chinese Medicine. Shanghai 200032.China He Jian-cheng☆, Doctor,Professor. Department fo Traditinoal Chinese Medidne Diagnosis. College of Basic Medical Sciences. Shanghai Universit,/of Traditional Chinese Medicine. Shanghai 201203.China hejc8163@163 com Supported by:the Scientiifc Research Foundation fo Shanghai Munidpal Educatino Committee, No.O5CZ:O4. Received:20O6-11_03 Acceptde:2007-0.3-03 ’上海中医药大学基 础医学院中医诊断 教研室,上海市 201203; 上海中医 药大学附属龙华医 院神经内科,上海市 200o32 何建成☆,男,1966 年生,甘肃省秦安县 人,汉族,20o2年上 海中医药大学毕业, 博士,教授,主要从 事 脑血管病的基 础与临床以度中医 证候的研究。 ahjc8163@163.corn 上海市教委科研基 全资助项目 (05CZ04 ’ 中豳分类号:R742.5 文献标识码:B 文章簟号:1673 225 (2007)25-04920-03 收璃日期:2006-11_03 修回日期:2007-03-03 (06-50-1 1-7956/M・Y、 4920 TraditionaI Chinese Medicine fmm June to December in 2005. Eighteen Wistar male rats were randomized into three groups:normal control group,sham-operated group and PD model group.6-OHDA(dissolved in normal saline containing 0.2 g,L antiscorbic acid)was injected into the right substantial nigra(RSN).Ten days later,0.5 mg/kg apomorphine fAPO)was injected intraperitoneally to induce IateraI rotation of the rats.Finally the rotation circles fr0m the starting point tO 30 minutes were recorded。and those with more than 7 circles per minute on average were regarded as qualiifed PD mode1.Except for injection of same amount of normaI saline containing 0.2 g/L antiscorbic acid。other managements of the sham-operated group were exactly same as the modeI group.The rats in normal control group were only done immobilization.Following the APO.induced rotation experiment。the rats were given water and food intake freely for 45 days.Then the rats in each group were decapitated. And the contents of active oxygen in nigrostriatal area。 malondialdehyde(MDA),glutathione(GSH),GSH peroxidase(GSH—Px),and superoxidedismutase(SOD)were measured with chemical chromatometyr. RESULTS: AII the 1 8 rats were involved in the result analysis.①The active oxygen in the PD modeI group was signiifcantly elevated compared with these of normaI ocntroI group and sham-operated group【(451.13+73.42),(135.62+ 53.46),(161.15+61.16)Ulmg,P<0.01]. ̄)The GSH activity in the PD model group was signiifcantly reduced compared iwth these of normal control group and sham-operated group【(4.26+0.75),(7.03+1.39),(7.03+1.42)mg/g,P<0.05].③ The GSH—Px activity in the PD modeI group was signiifcantly reduced compared with these of normaI controI group and sham-operated group【(3.05±0.38),(3.96±0.39),(3.77±0.38)NU/g,P<o.o11. ̄The S0D activity in the PD model group was signiifcantly Iower than those of normaI controI group and sham-operated group 【(1 37_74±4.65),(1 9o_77±8.47), (199.73+8.23)NU/mg,P<0.01】.( he MDA content in the PD model group was signiifcantly higher than these of normal control group and sham-operated group【(10.90+2.17),(4.18 ̄2.88),(4.52 ̄2.45)i ̄mol/g,P<o.Ol】. C0NCLUSIoN:The many signs of increased oxidative stress reaction found in rat modeI of PD are suggestive of their ocntribution to the etiolOgy of PD. He JC,Yuan CX.Oxidative stress reaction of rats with 6-hydroxydopamine Parkinson disease.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu 2007;1 1(25):4920-4922(China) [www.zglckf.com/zglckf/ejoumal/upfiles/07-25/25k-4920(ps).pdf] 摘要 目的:观察6一羟基多巴胺帕金森病大鼠模型的氧化应激反应及其可能的机制。 方法:实验于2o05—06,12在上海中医药大学科研实验中心完成。实验分组:Wistar雄性大鼠18只,随机分为正常对照组、假 手术组、模型组,每组6只。实验干预:采用6一羟基多巴胺(溶于0.2 g/L抗坏血酸的生理盐水中)注射于脑右侧黑质,10 d后以 腹腔注射阿朴吗啡0.5 mg/kg诱发大鼠向一侧旋转,记录开始旋转至30 min内的旋转圈数,以平均每分钟旋转圈数超过7次 者为合格的帕金森病模型。假手术组6只大鼠只注射含0.2 g/L抗坏血酸的等量生理盐水,其余条件与造模组手术相同。正常 对照组6只大鼠只进行大鼠固定,不进行任何处理。在旋转诱发实验完成后,动物每天自由饮水与进食,共45 d。实验评估:应 用化学比色法测定大鼠中脑黑质纹状体部位活性氧、丙二醛、谷胱甘肽含量,谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶的活性。 结果:18只大鼠均进入结果分析。①活性氧含量:模型组明显高于正常对照组和假手术组[(451.13 ̄73.42),(135.62 ̄53.46), (161.15 ̄61.16)Ulmg,P<0.01】。( 谷胱甘肽含量:模型组明显低于正常对照组和假手术组【(4.26 ̄0.75),(7.03 ̄1.39), (7.03 ̄1.42)mg/g,P<0.05】。③谷胱甘肽过氧化物酶活性:模型组明显低于正常对照组和假手术组【(3.05 ̄0.38),(3.96 ̄ 0.39),(3.77 ̄0.38)NU/g,P<0.01】。④超氧化物歧化酶活性:模型组明显低于正常对照组和假手术组【(137.74 ̄4.65), (190.77 ̄8.47),(199.73 ̄8.23)NU/mg,P<0.01】。( 丙二醛含量:模型组明显高于正常对照组和假手术组【(10.90 ̄2.17), (4.18 ̄2.88),(4.52 ̄2.45)i ̄mol/g.P<0.011。 结论:帕金森病模型大鼠的氧化反应被激活,处于氧化应激状态,氧化应激反应增强可能是帕金森病的发病机制之一。 关键词:帕金森病;6一羟基多巴胺;氧化应激;疾病模型;大鼠 何建成,袁灿兴.6一羟基多巴胺帕金森病模型大鼠氧化应激反应【J】.中国组织工程研究与临床康复,2007,11(25):4920-4922 [www.zglckf.com/zglckf/ejoumal/upfiIes『0 _25,25k_492ofps).pdf] 巴胺能神经元丧失、纹状体多巴胺含量显著减 0引言 少为其特点。最近的临床研究表明,帕金森病 患者处于氧化应激状态,氧化应激反应是帕金 帕金森病是以震颤、肌强直、运动减少和 森病的发病机制之一【1_ 。本实验观察6一羟基 姿势异常为特征的慢性神经系统变性疾病,多 多巴胺帕金森病大鼠模型的氧化应激反应,并 发生于中老年人。病理上以选择性中脑黑质多 探讨其可能机制。 P.0.Box 1200.Shenyang 1 10004 kf23385083@sina.corn www.zglckf.corn 维普资讯 http://www.cqvip.com 胂 2眦 D2 叠 k册 f2cN338 15.08 3。@ Rsina.c orn 何建成,何建成,等6一羟基多巴胺帕金森病模型大鼠氧化应激反应 一羟基多巴胺帕金森藕模型大鼠氧化业撤及业 素,待动物清醒后放回饲养笼中饲养。 1材料和方法 蓦 曩 假手术组只注射含0.2 g/L抗坏血酸的等 用6-羟基多巴胺 设计:完全随机分组设计。 单位:上海中医药大学基础医学院中医诊 内科。 断教研室,上海中医药大学附属龙华医院神经 诱发大鼠向一侧旋转,记录开始旋转至 间选择偏向不能 材料:实验于2005—06/12在上海中医药 大学科研实验中心完成。实验动物:Wistar雄 性大鼠18只,体质量180~220 g,由上海中医 量生理盐水,其余条件与造模手术相同。正常 曩蓑釜妻薯量 对照组只固定大鼠,不进行任何处理。 摹、纹 掌 10 d后,以腹腔注射阿朴吗啡0.5 mg/kg 毒 冀弄 薹 30 min内的旋转圈数,以平均每分钟旋转圈 .发 蓥 数超过7次者为合格的帕金森病模型【7-引。从 曼 磊 蓥 囊 模型测试成功开始,大鼠共饲养45 d。 蠢 量蓑 行为学测试:45 d后,用阿朴吗啡再次诱 曩 羹 毳 药大学实验动物中心提供(动物合格证:沪动 导,观察大鼠旋转行为并记录。测试完毕后,立即 合证字152号)。随机分为正常对照组、假手术 断头取脑,4、心分离黑质,制备脑组织匀浆液。 组、模型组,每组6只。 脑组织匀浆液的制备:①取脑组织块0.5 g 试剂:6一羟基多巴胺、阿朴吗啡、抗坏血酸 在冰冷的生理盐水中漂洗,除去血液,滤纸拭 (美国Sigma公司);活性氧、丙二醛、谷胱甘 干,放入10 mL的小烧杯内。②在烧杯中加冷 肽过氧化物酶、谷胱甘肽、超氧化物歧化酶试 的0.86%盐水0.65 mL,并用眼科剪尽快剪碎 剂盒由南京建成生物工程研究所提供。 脑组织块。③将剪碎的脑组织块悬液倒入匀 仪器:大鼠脑立体定位仪(TOW-3A型,广 浆管中,并加入冷的0.86%生理盐水0.3 mL 东汕头市教育医学仪器厂);旋涡混合器 进行充分匀浆。将匀浆液以4 000 r/min离心 (XW-80A,上海医科大学仪器厂);电热恒温 15 min。④将上清液置一20℃冰箱中备用。 水温箱(HH・W21・600,上海跃进医疗器械 氧自由基检测方法:取适量上清液,按南 厂);721型分光光度计(上海第三分析仪器 京建成生物工程研究所试剂盒说明书步骤进 厂);离心机(80-2,上海手术器械厂);分析天 行测试。 平(S ̄rtorius anglytic,910324);微量进样器 主要观察指标:活性氧、丙二醛、谷胱甘肽 (5 L,上海第三分析仪器厂);秒表(上海秒表 含量,谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶 厂,926266)。 活性。 设计、实施、评估者:为全部作者,均受过 统计学分析:所有资料均用 ±s表示,由 专业训练,采用盲法评估。 第一作者采用SPSS 1 0.0软件进行齐性检验。 方法: 模型制备【 】:雄性Wistar大鼠,术前按常 2结果 规进行行为测试,确认无异常旋转行为后,氯 胺酮(80 mg/kg)腹腔注射麻醉。然后将大鼠固 2.1 实验动物数量分析 18只大鼠均进入结 定于脑立体定位仪上,头部去毛,新洁尔灭常 果分析。 规消毒。无菌条件下,沿正中线切开大鼠颅顶 2.2帕金森病大鼠氧化应激反应指标的变化 皮肤,剥离骨膜,暴露前囟。以前囟为准,根据 见表1。 包新民等【5-。l著大鼠脑立体定位图谱,确定右 侧黑质二坐标:①前囟后5.2 mm,正中线右侧 1.0 mm,硬膜下9.0 mm。( 前囟后5.2 mm,正 中线右侧2.5 mm,硬膜下8.5 mm。用颅骨钻于 手术要求部位小心钻开颅骨,用5 L微量进样 器将6一羟基多巴胺(溶于0.2 g/L抗坏血酸的 生理盐水中)注入右侧黑质部(以1.0 mm/min 速度缓慢进针),每孔3 ,注射速度为1 N-/min, 组别 .趣气 酶 (蠹 ) 注射完毕后留针5 min,然后以1.0 mm,min 正常对麒组 伯O.77±8.4 4.18±2.8铲 假手未组 19g73士82 4.52 ̄.4 速度缓慢退针。手术完成后,用医用明胶海绵 摸型组 1 37.74女4,65 1O.90 17 填塞颅骨孔,缝合切口皮肤,肌肉注射庆大霉 与模型组比较.‘P《0.05. P,O.01 沈阳1200邮政信箱110004 kf23385083@sina.com www.zglckf.com 机制,可以为・临 蓑震妻 入研 4921 维普资讯 http://www.cqvip.com ISSN 1673-8225 CN 21-15391R 何建成。等6一羟基多巴胺帕金森病模型大鼠氧化应激反应 ww ̄.zg/ckfcom触 ∞m 从表1中可见,模型组活性氧与丙二醛含 解产物。丙二醛的高低间接反应了机体细胞受 癸誓言囊囊差差 量明显升高,谷胱甘肽过氧化物酶活性、谷胱 自由基攻击的严重程度。本实验结果表明,模型 应用要府 实验发 釜 蓑 主 甘肽含量、超氧化物歧化酶活性明显下降,与 动物丙二醛含量明显升高,与正常对照组及假 01)。 三詈 塞凳嚣簧 正常对照组、假手术组比较,差异均有显著性 手术组比较,差异有显著性意义(P<0.总之,由于帕金森病对自由基的清除功能 藁 裂 装 意义(尸<0・05,尸<0・0’)。 据。同行 帕金 森病发病机制的 示帕金森病大鼠清除自由基的能力降低,导致 妻轰 耋 . 豢 先形成超氧阴离子,詈 蠹 皂 墼化星 景 反应。氧的吸收、不饱和脂类双键的重排以及 积累实验资料。 4922 降低,自由基的生成增多,最终导致了氧化应 3讨论 激反应。氧化应激反应可能是帕金森病的发病 机制之一。 在生物体内,脑组织更易受氧化反应及其 产生的自由基的损害,这是因为:①它含有大 4 参考文献 量的、高浓度的不饱和脂肪酸(其是脂质过氧 1 冯卫红.帕金森病与氧自由基【J】.中国药理学通报,2000,16(5): 化反应的底物)。②大脑需要相对多的Oz供 481-484 2 He JC.Yuan CX.Wei HC.Present Situation and Prospects 应。③脑内自由基清除功能相对缺乏,例如它 0f TCM Treatment of Parkinson‘s Disease.Zhongyi Zazhi 几乎不含过氧化氢酶,与肝脏相比,它的谷胱 (Yingwenban)2004,24(4):303・306 3 刘道宽,蒋雨平,江澄川.锥体外系疾病【M】.上海:上海科学技术 甘肽、谷胱甘肽过氧化物酶及维生素E含量明 出版社.2000:7孓88 4 Ungerstedt U.6-Hydroxy--dopamine induced degeneration of 显为少。④有些脑区内铁的含量较高。以上几 CentraI monoamine neurons.Eur J PharmacoI 1968;5(1): 107-110 点在黑质中表现的最为突出【。, 。 5 包新民,舒思云.大鼠脑立体定位图谱【M】、北京:人民卫生出版 本实验结果显示,6一羟基多巴胺模型组活 杜.1991:53 6 何建成,袁灿兴,卫洪昌.6-羟基多巴胺制备帕金森病大鼠模型 性氧、丙二醛含量升高,谷胱甘肽、谷胱甘肽过 的神经行为学特点【J】l中国临床康复杂志,2005,9(29):68-70 7 Carman LS. Gage FH. Shults CW.PartiaI Iesion of the 氧化物酶、超氧化物歧化酶含量降低,提示帕 substantia nigra: relation between extent of lesion and rotationaI behavior.Brain Ras 1991;553(2):275.283 金森病大鼠的氧化反应被激活,处于氧化应激 8 Sanchez-lglesias S. Rey P. Mendez-AIvarez E. et al Time-course of brain oxidative damage caused by intrastriataI 状态,与文献报道一致【” 鄹。 administration of 6-hydroxydopamine in a rat modeI of 在脑内最重要的保护机制是谷胱甘肽系 ParkInson’s disease.Neurochem Ras 2007;32(1 1:99-105 9 Dexter DT.Sian J.Rose S.et a1.Indices of oxidative stress 统。虽然过氧化氢酶亦有和谷胱甘肽系统相似 and mitochonddaI funclion in individuals with incidefitaI Lewy body disease.Ann NeuroI 1994 35(11:3 的功能,但在脑内的含量极低,故作用没有谷 10 Sian J.Dexter DT.Lees AJ. et a1.GIutathione.related enzymes in brain in Parkinson’s disease.Ann NeuroI 1994;36 胱甘肽系统明显【 。谷胱甘肽是抗氧化的小分 (3):356-361 子物质,谷胱甘肽含量的多少是衡量机体抗氧 11 H0 WA, Turetzky JM. Jong YJ. et a1.Oxidative stress-triggerde unfoIded protein response is upstream of 化能力的重要指标,谷胱甘肽能与H 反应生 intrinsic celI death evoked by parkinsonian mimetics. J Neurochem 2006:99(1):54.69 成氧化型谷胱甘肽,从而清除氧自由基【仃 。 12 Keeney PM,Xie J.Capaldi RA.et al Parkinson’s disease 本实验发现,模型动物脑中谷胱甘肽的含量降 brain mitcohonddal complex l has oxidatively damaged subunits and is functionally impaired and misassemblde. J 低,因而增加了细胞对氧自由基的易感性,且 Neurosci 2006;26(19):5256・5264 1 3 Asanuma M. Miyazaki I.Diaz-Corrales FJ.el aI.Quinone 降低了突触囊泡对多巴胺的摄取,从而使自由 formation as dopaminergic neuron.speciifc oxidative s ̄ess in the pathogenesis of sporadic Parkinson’s disease and 基生成增加【伯l。有研究也指出,谷胱甘肽的减 neurotoxin-inducad parkinsonism.Acta Med Okayama 2004; 少在帕金森病症状出现之前就已发生【删。谷胱 58(5):221.233 14 Choi J. Rees HD. Weintraub ST. el aI.Oxidatiev 甘肽过氧化物酶是机体内广泛存在的一种重 modiifactions and aggregation of Cu.Zn・superoxide dismutase associated with AIzheimer and Parkinson 要的催化H2Oz分解的酶,对细胞结构和功能 diseases.J BIOI Chem 2005;280(121:1 1648-1 1655 15 朱晓临,童萼塘,孙圣刚.6-羟基多巴胺诱发大鼠帕金森病的实验 的完整具有重要的保护作用;超氧化物歧化酶 研究【J】l河南诊断与治疗杂志,2002,19(5):6-8 16 Jenner P. Olanow CW Understanding celI death in 能清除O ,其活力的高低间接反应了机体清 Parkinson’s disease.Ann Neurol1998;44(3 Suppl1):S72—84 除自由基的能力。本实验结果显示,谷胱甘肽 17 Trevisan M.Browne R.Ram M.et aI.Correlates of markers of oxidative status in the generaI population.Am J EpidemioI 过氧化 酶、超氧化物歧化酶的含量降低,提 2001:1 54(4):348—356 18 徐岩,曹学兵,孙圣刚,等.谷胱甘肽与帕金森病【J】.国外医学:老 年医学分册,2000,21(6):264_266 自由基生成增多。细胞的氧化反应中,通常首 19 Drukarch B.Jongenelen CA.Schepens E.et a1.Glutathione is involved in the granular storage of dopamine in rat PC 12 而生物膜中不饱和脂肪酸 pheochromocytoma cells: impliactions for the pathogenesis 0f Parkinson’s disease.J Neurosci 1996:16(19):6038.6O45 的氧化作用则导致了脂自由基的形成和延伸 20 Soto-Otero R.Mendez-AIvarez E.Hermida-Ameijeiras A.et aI.Auto)(jdation and neurotoxicity of 6.hydroxydopamine in the presence of some antioyJdants:potentiaf impliact/on in 最终膜脂的降解,形成了包括丙二醛在内的降 rela ̄on to the pathogenesis of Parkinson’s disease. J Neurochem 20()0:74(4):1605.1612 P.O.Box 1200.Shenyang 110004 kf23385083@s ̄na.com www.zglckf.com
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