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基于cAMP/BDNF/NMDA通路探讨银杏内酯B对砷暴露大鼠神经功能损伤的保护作用
- 刘冬, 刘熠
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2024, 40(24):
3334-3341.
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摘要
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目的 基于环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)/脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)/N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid,NMDA)通路探讨银杏内酯B对砷暴露大鼠神经功能损伤的保护作用。方法 40只SD大鼠分为正常对照组、砷暴露染毒组(15 mg/kg)、银杏内酯B低、高剂量组(200、400 mg/kg)。砷暴露染毒组、银杏内酯B低、高剂量组大鼠每日予以亚砷酸钠灌胃,持续 8 周;试验期间,银杏内酯B低、高剂量大鼠每日予以相应剂量的银杏内酯B灌胃,正常对照组、砷暴露染毒组给予等体积的生理盐水灌胃。试验结束后,莫里斯水迷宫评价大鼠空间学习和记忆能力、神经严重程度评分表评价大鼠神经功能损伤程度、HE染色及尼氏染色对大鼠海马DG区、CA3区和CA1区行病理学观察、酶联免疫吸附法测定大鼠海马神经细胞因子酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AchE)、去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)、单胺氧化酶(monoamine oxidase,MAO)水平及测定大鼠海马组织神经元细胞凋亡水平、实时荧光逆转录法及蛋白印记法测定海马组织cAMP、BDNF、NMDA水平。结果 与正常对照组比较,砷暴露染毒组、银杏内酯B各剂量组大鼠逃避潜伏期、神经行为评分、海马AchE水平、TUNEL 阳性细胞数升高,经过原平台位置的次数、原平台象限停留的时间、海马NE、MAO水平、cAMP(4.34±0.33 vs 1.86±0.15、1.58±0.13 vs 0.25±0.04)、BDNF(4.59±0.43 vs 1.03±0.20、1.38±0.15 vs 0.37±0.05)、NMDA(4.87±0.43 vs 1.03±0.11、1.68±0.18 vs 0.33±0.06)mRNA蛋白水平降低,差异均有统计学意义(均P<0.05)。与砷暴露染毒组相比,银杏内酯B各剂量组大鼠逃避潜伏期、神经行为评分、海马AchE水平、TUNEL 阳性细胞数降低,经过原平台位置的次数、原平台象限停留的时间、NE、MAO水平、cAMP(1.86±0.15 vs 2.46±0.19、3.54±0.23,0.25±0.04 vs 0.78±0.09、1.14±0.13)、BDNF(1.03±0.20 vs 2.34±0.25、3.61±0.29,0.37±0.05 vs 0.81±0.08、1.11±0.12)、NMDA(1.03±0.11 vs 2.22±0.25、3.68±0.38,0.33±0.06 vs 0.76±0.08、1.17±0.11)mRNA蛋白水平均升高,差异均有统计学意义(均P<0.05)。正常对照组组海马DG、CA1、CA3区神经元排列整齐致密,细胞形态规则完整,细胞质内含有丰富致密的尼氏体,星形胶质细胞表达强,细胞数多,胞体大,染色呈深棕黄色,突起粗长,分枝少,细胞比例大。砷暴露染毒组DG、CA1、CA3区神经元排列松散,神经元缺失,形状不规则,多呈三角形或多角形,核仁不明显,细胞质中的尼氏体减少,星形胶质细胞明显减少,细胞形态受损,放射状神经突变短,表达水平降低。银杏内酯B各剂量组海马DG、CA1、CA3区神经元形态正常,排列整齐,星形胶质细胞的表达和细胞形态与正常对照组组相似。结论 在砷暴露大鼠神经损伤模型中,银杏内酯B具有神经保护作用,能明显改善大鼠学习、认知、记忆能力以及神经功能,其机制与银杏内酯B激活海马cAMP/BDNF/NMDA通路有关。