绿茶多酚对血管性认知功能障碍影响的相关机制探讨(3)
注:与假手术组比,﹡P<0.05;与生理盐水组比,oP<0.01。
图3 绿茶多酚对海马组织SOD活性的影响
2.4 AchE活性的变化 单因素方差分析显示,各组大鼠海马的AchE活性差异有统计学意义(P<0.05)。慢性脑低灌注后,海马AchE活性上升,与假手术组比较差异有统计学意义(P<0.05)。给予绿茶多酚灌胃治疗后,无论是2VO+GTP100组还是2VO+GTP400组,AchE活性虽有下降,但与生理盐水组比较差异无统计学意义(P>0.05),两种剂量的绿茶多酚组比较差别亦无统计学意义(P>0.05)。详见图4。
注:与假手术组比,﹡P<0.05。
图4 绿茶多酚对海马组织AchE活性的影响
2.5 Nrf2 mRNA表达的变化 慢性脑低灌注后海马的Nrf2 mRNA表达(相对扩增倍数)改变不明显,与假手术组比较差异无统计学意义(P>0.05)。给予绿茶多酚治疗后,海马组织的Nrf2 mRNA表达上升,100 mg/(kg·d)绿茶多酚组的Nrf2 mRNA的表达与生理盐水组比较差异无统计学意义(P>0.05),而400 mg/(kg·d)的绿茶多酚使海马Nrf2 mRNA的表达与生理盐水组比较其增高(P<0.05)。详见图5。
, 百拇医药
注:与假手术组比,△△P>0.05;与生理盐水组比,P<0.01。
图5 绿茶多酚对海马组织Nrf2 mRNA表达的影响
3 讨 论
慢性脑低灌注状态被认为是VCI发生的重要因素之一。大鼠的持久性双侧颈总动脉结扎制备的动物模型能重建慢性脑低灌注状态,成为了研究与脑低灌注相关的学习记忆损害的病理生理机制的合适模型[2,3]。慢性脑低灌注时脑血流量下降,脑能量代谢受阻,ATP被迅速地耗竭,诱导内源性氧化应激使自由基产生增多,产生脂质过氧化损伤[4],并且由于缺血诱发氧化性DNA损伤[5],启动细胞凋亡调控基因,导致细胞凋亡。最终引起神经元变性、坏死,出现学习、记忆功能减退。
本研究结果显示,2VO手术后大鼠在定位航行实验中找到平台的潜伏期较假手术组显著延长,在空间探索实验中在目标象限的游泳时间显著缩短,说明慢性脑低灌注后大鼠的空间学习和记忆能力受到损害,造成了血管性认知功能损害。2VO持续结扎后大鼠海马组织的MDA含量增高,SOD活性降低,说明慢性脑低灌注导致了组织氧自由基的产生和脂质的过氧化,海马组织的抗氧化能力受损。而Nrf2mRNA的表达变化不明显。Nrf2是一种氧化还原敏感的转录因子,它调节许多的解毒和抗氧化基因。生理状态下,Nrf2与胞浆蛋白伴侣分子Keap1结合使活性处于相对抑制状态。活性氧簇可激活Nrf2[6],使Nrf2从Keap1上分离,转移进入细胞核,与抗氧化效应元件(ARE)相互作用,诱导下游基因如血红素加氧酶
, http://www.100md.com
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1(HO
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1)、SOD、过氧化氢酶(CAT)等的表达[7],从而发挥抗氧化作用。慢性脑低灌注后Nrf2的mRNA表达变化不明显,这可能是机体对氧化性损伤的代偿反应,而且Nrf2在入核后才能发挥其转录调节作用,可能慢性脑低灌注导致Nrf2转运进入细胞核与ARE的结合受到阻碍,但Nrf2的表达并未发生变化。
绿茶多酚是从天然植物茶叶中分离提纯出来的一类组成复杂、相对分子质量不同、性质与结构差异很大的多酚类衍生物的混合体,是茶叶中的一类主要的化学成分。绿茶多酚口服吸收后分布广泛,可透过血脑屏障到达脑中显示神经保护作用[8,9]。对2VO结扎后4周大鼠给予4周的绿茶多酚治疗后,400 mg/(kg·d)的绿茶多酚能显著改善慢性脑低灌注后的认知功能障碍。进一步研究发现大鼠海马组织的MDA含量下降,SOD活性增强,100 mg/(kg·d)和400 mg/(kg·d)的绿茶多酚均有同样效应,但仅有400 mg/(kg·d)的绿茶多酚使Nrf2mRNA的表达上调,两种剂量的绿茶多酚对AchE的活性的影响均没有统计学意义。
, http://www.100md.com
绿茶多酚通过对氧化应激反应的多个靶点位置进行抑制发挥神经保护作用。它可直接作为活性氧簇的自由基清除剂,也可通过激活转录因子和抗氧化酶显示出间接的抗氧化作用。绿茶多酚具有比维生素C或维生素E更好的抗氧化活性。绿茶多酚的抗氧化作用可能与激活Nrf2的内源性抗氧化机制、促进Nrf2的表达有关,尤其是400 mg/(kg·d)的高剂量。随着绿茶多酚的摄入,机体抗氧化的活性被激活,并且这种抗氧化的作用会随着持续性地绿茶多酚的摄取而逐渐增强[10]。有细胞培养结果显示,绿茶多酚的主要成分可激活Nrf2及下游抗氧化酶的表达,使Nrf2与ARE的结合更容易[11]。但绿茶多酚对慢性脑低灌注后的AchE活性无明显作用,说明绿茶多酚没有影响到胆碱能系统的功能。
因此,绿茶多酚可抑制慢性脑低灌注后海马组织的氧自由基的产生,增强海马组织的抗氧化能力,这可能是绿茶多酚改善VCI的机制之一。
参考文献:
[1] Wakita H,et al.Protective effect of cyclosporin A on white matter changes in the rat brain after chronic cerebral hypoperfusion[J].Stroke,1995,26(8):1415
, 百拇医药
________________________________________
1422.
[2] Farkas E,Luiten PG,Bari F.Permanent,bilateral common carotid artery occlusion in the rat:A model for chronic cerebral hypoperfusion
________________________________________
related neurodegenerative diseases[J].Brain Res Rev,2007,54(1):162
________________________________________
, http://www.100md.com
180.
[3] Liu C.Baicalein improves cognitive deficits induced by chronic cerebral hypoperfusion in rats[J].Pharmacol Biochem Behav,2007,86(3):423
________________________________________
430.
[4] Muralikrishna AR,Hatcher JF.Phospholipase A2,reactive oxygen species,and lipid peroxidation in cerebral ischemia[J].Free Radic Biol Med,2006,40(3):376
________________________________________, http://www.100md.com(徐艳 章军建 杨英 刘晖 张磊)
图3 绿茶多酚对海马组织SOD活性的影响
2.4 AchE活性的变化 单因素方差分析显示,各组大鼠海马的AchE活性差异有统计学意义(P<0.05)。慢性脑低灌注后,海马AchE活性上升,与假手术组比较差异有统计学意义(P<0.05)。给予绿茶多酚灌胃治疗后,无论是2VO+GTP100组还是2VO+GTP400组,AchE活性虽有下降,但与生理盐水组比较差异无统计学意义(P>0.05),两种剂量的绿茶多酚组比较差别亦无统计学意义(P>0.05)。详见图4。
注:与假手术组比,﹡P<0.05。
图4 绿茶多酚对海马组织AchE活性的影响
2.5 Nrf2 mRNA表达的变化 慢性脑低灌注后海马的Nrf2 mRNA表达(相对扩增倍数)改变不明显,与假手术组比较差异无统计学意义(P>0.05)。给予绿茶多酚治疗后,海马组织的Nrf2 mRNA表达上升,100 mg/(kg·d)绿茶多酚组的Nrf2 mRNA的表达与生理盐水组比较差异无统计学意义(P>0.05),而400 mg/(kg·d)的绿茶多酚使海马Nrf2 mRNA的表达与生理盐水组比较其增高(P<0.05)。详见图5。
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注:与假手术组比,△△P>0.05;与生理盐水组比,P<0.01。
图5 绿茶多酚对海马组织Nrf2 mRNA表达的影响
3 讨 论
慢性脑低灌注状态被认为是VCI发生的重要因素之一。大鼠的持久性双侧颈总动脉结扎制备的动物模型能重建慢性脑低灌注状态,成为了研究与脑低灌注相关的学习记忆损害的病理生理机制的合适模型[2,3]。慢性脑低灌注时脑血流量下降,脑能量代谢受阻,ATP被迅速地耗竭,诱导内源性氧化应激使自由基产生增多,产生脂质过氧化损伤[4],并且由于缺血诱发氧化性DNA损伤[5],启动细胞凋亡调控基因,导致细胞凋亡。最终引起神经元变性、坏死,出现学习、记忆功能减退。
本研究结果显示,2VO手术后大鼠在定位航行实验中找到平台的潜伏期较假手术组显著延长,在空间探索实验中在目标象限的游泳时间显著缩短,说明慢性脑低灌注后大鼠的空间学习和记忆能力受到损害,造成了血管性认知功能损害。2VO持续结扎后大鼠海马组织的MDA含量增高,SOD活性降低,说明慢性脑低灌注导致了组织氧自由基的产生和脂质的过氧化,海马组织的抗氧化能力受损。而Nrf2mRNA的表达变化不明显。Nrf2是一种氧化还原敏感的转录因子,它调节许多的解毒和抗氧化基因。生理状态下,Nrf2与胞浆蛋白伴侣分子Keap1结合使活性处于相对抑制状态。活性氧簇可激活Nrf2[6],使Nrf2从Keap1上分离,转移进入细胞核,与抗氧化效应元件(ARE)相互作用,诱导下游基因如血红素加氧酶
, http://www.100md.com
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1(HO
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1)、SOD、过氧化氢酶(CAT)等的表达[7],从而发挥抗氧化作用。慢性脑低灌注后Nrf2的mRNA表达变化不明显,这可能是机体对氧化性损伤的代偿反应,而且Nrf2在入核后才能发挥其转录调节作用,可能慢性脑低灌注导致Nrf2转运进入细胞核与ARE的结合受到阻碍,但Nrf2的表达并未发生变化。
绿茶多酚是从天然植物茶叶中分离提纯出来的一类组成复杂、相对分子质量不同、性质与结构差异很大的多酚类衍生物的混合体,是茶叶中的一类主要的化学成分。绿茶多酚口服吸收后分布广泛,可透过血脑屏障到达脑中显示神经保护作用[8,9]。对2VO结扎后4周大鼠给予4周的绿茶多酚治疗后,400 mg/(kg·d)的绿茶多酚能显著改善慢性脑低灌注后的认知功能障碍。进一步研究发现大鼠海马组织的MDA含量下降,SOD活性增强,100 mg/(kg·d)和400 mg/(kg·d)的绿茶多酚均有同样效应,但仅有400 mg/(kg·d)的绿茶多酚使Nrf2mRNA的表达上调,两种剂量的绿茶多酚对AchE的活性的影响均没有统计学意义。
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绿茶多酚通过对氧化应激反应的多个靶点位置进行抑制发挥神经保护作用。它可直接作为活性氧簇的自由基清除剂,也可通过激活转录因子和抗氧化酶显示出间接的抗氧化作用。绿茶多酚具有比维生素C或维生素E更好的抗氧化活性。绿茶多酚的抗氧化作用可能与激活Nrf2的内源性抗氧化机制、促进Nrf2的表达有关,尤其是400 mg/(kg·d)的高剂量。随着绿茶多酚的摄入,机体抗氧化的活性被激活,并且这种抗氧化的作用会随着持续性地绿茶多酚的摄取而逐渐增强[10]。有细胞培养结果显示,绿茶多酚的主要成分可激活Nrf2及下游抗氧化酶的表达,使Nrf2与ARE的结合更容易[11]。但绿茶多酚对慢性脑低灌注后的AchE活性无明显作用,说明绿茶多酚没有影响到胆碱能系统的功能。
因此,绿茶多酚可抑制慢性脑低灌注后海马组织的氧自由基的产生,增强海马组织的抗氧化能力,这可能是绿茶多酚改善VCI的机制之一。
参考文献:
[1] Wakita H,et al.Protective effect of cyclosporin A on white matter changes in the rat brain after chronic cerebral hypoperfusion[J].Stroke,1995,26(8):1415
, 百拇医药
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1422.
[2] Farkas E,Luiten PG,Bari F.Permanent,bilateral common carotid artery occlusion in the rat:A model for chronic cerebral hypoperfusion
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related neurodegenerative diseases[J].Brain Res Rev,2007,54(1):162
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180.
[3] Liu C.Baicalein improves cognitive deficits induced by chronic cerebral hypoperfusion in rats[J].Pharmacol Biochem Behav,2007,86(3):423
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430.
[4] Muralikrishna AR,Hatcher JF.Phospholipase A2,reactive oxygen species,and lipid peroxidation in cerebral ischemia[J].Free Radic Biol Med,2006,40(3):376
________________________________________, http://www.100md.com(徐艳 章军建 杨英 刘晖 张磊)