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1、1益智汤对阿尔茨海默病转基因小鼠海马 超微结构的影响作者：张忠 薛卫国 葛桂玲 许红 吴海霞 王宁 白丽敏【摘要】 目的 研究益智汤对转基因阿尔茨海默病(AD)模型小鼠脑组织超微结构的影响，探讨益智汤治疗 AD 的作用机制。方法 APP695 转基因小鼠分为 AD 模型组和益智汤治疗组，同月龄同背景转基因阴性小鼠为正常对照组。3 个月后，使用电镜技术观察各组小鼠脑组织海马超微结构的变化。结果 与对照组比较，模型组小鼠海马神经细胞出现线粒体和突触损伤，血脑屏障结构异常。益智汤组小鼠神经细胞病理变化有所减轻。结论 APP695 转基因小鼠脑组织超微结构出现病理变化，益智汤可通过减轻神经元线粒体和突
2、触的损伤及改善血脑屏障的功能来维持神经细胞结构和功能的正常。 【关键词】 阿尔茨海默病;益智汤;超微结构;转基因小鼠【Abstract】 Objective To observe the influence of Yizhi decoction on ultrastructural changes of hippocampus in APP695 transgenic mice with Alzheimers disease (AD) and explore the mechanism of Yizhi decoction to AD. Methods 3 month old APP695 t
3、ransgenic mice were randomly divided into model and Yizhi treatment groups, and negative transgenic mice were selected into normal control group. The ultrastructure in the hippocampal CA1 region of the mice was observed by electronic microscope after 3 months later. Results The ultrastructure in the
4、 brain of mice in transgenic group had pathological changes compared with negative group. It showed swollen, enlarged mitochondria, degenerative synaptic structure and altered blood brain barrier structure in the hippocampal CA1 region of model group. These ultrastructural pathological changes in th
5、e Yizhi treatment group were not apparent and there were little pathological changes in the normal control group. Conclusions The ultrastructure in brain of APP695 transgenic mice has pathological changes. Yizhi decoction can protect the structure of nerve cells and blood brain barrier, relieve its
6、ultrastructure pathological changes, which may be its morphological basis for 2preventing and treating AD.【Key words】 Alzheimers disease; Yizhi decoction; Ultrastructure; Transgenic model长期以来，人们一直认为阿尔茨海默病(AD)的主要病理改变为脑内存在老年斑、神经纤维缠结和颗粒空泡变性等特征性改变1。但近来的研究发现 AD 患者的认知能力与这些病理特征并不直接相关，而与脑内突触丢失程度及线粒体的退变程度有密切
7、关系2，线粒体退变与突触丢失是 AD 早期脑组织损伤的重要特征3，4。老年斑的主要成分是 淀粉样蛋白 (A)，来源于其前体蛋白 (APP)的异常裂解，APP 转基因小鼠为目前国际公认的模拟 AD 病理变化及研究痴呆药物的理想动物模型5。益智汤是临床治疗 AD 的有效中药复方，能抑制 APP695 转基因小鼠 APP 和 A 的表达而改善其学习记忆能力6。本研究利用 APP695 转基因小鼠作为 AD 模型，探讨益智汤对 APP695 转基因小鼠超微结构的影响，为益智汤治疗 AD 提供实验依据。1 材料与方法1.1 实验动物及分组 3 月龄 APP695 转基因小鼠，购自中国医学科学院实验动物研
8、究所 (许可证编号：SCKK 20080013)，体重(304.3) g，雌雄不限，随机分为模型组、益智汤治疗组，同月龄同背景的 APP695 转基因阴性小鼠作为正常对照组，每组 6 只。1.2 中药制剂 益智汤由石菖蒲、天麻、西洋参、枸杞、淫羊藿、川芎共 6 味中药组成，水煎提取两次，合并煎液，并将所得药液过滤，水浴加热蒸发浓缩药液至每毫升药液含生药 1 g，贮于冰箱备用。益智汤组每只每天给予益智汤 1 g/kg 体重3灌胃，其余两组以同剂量蒸馏水灌胃。共治疗 90 d。1.3 电镜样品制备 治疗结束后每组随机选取 2 只小鼠，用 10%水合氯醛行腹腔麻醉，用 4%多聚甲醛 200 ml 灌
9、注固定，在解剖镜下取小鼠海马 CA1 区 1 mm3组织块，2.5%戊二醛中固定 2 h，常规制备电镜切片，透射电镜观察脑组织超微结构。 2 结 果如图 1 所示，正常对照组神经细胞核大呈圆形，核膜完整清晰，核内染色质分布均匀;胞浆内可见线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、微丝和微管等各种细胞器，且结构完整。模型组神经细胞膜部分模糊不清，核膜内褶，核染色质聚集成块。益智汤组神经细胞膜清楚，细胞核圆形或椭圆形，染色质分布均匀;线粒体、内质网、核糖体、溶酶体等病变明显减轻。正常对照组神经细胞内突触结构清晰，前膜内有清亮的突触小泡及线粒体，突触后膜有电子密度高的致密物。模型组神经细胞线粒体肿胀、嵴断裂
10、、空泡样变。神经细胞内突触数量减少，变性突触前后膜及间隙模糊不清，突触前膜内突触小泡数量减少，有髓纤维髓鞘破碎不连续，并出现板层分离现象。益智汤组线粒图 1 各组小鼠海马超微结构体、突触结构清楚，数量回升。正常组有髓纤维的髓鞘连续、完整、均匀。毛细血管管腔微绒毛清晰，内皮细胞完好，基膜密度均一、光滑、轮廓清晰，膜外可见胶质细胞形成的血管足突。模型组毛细血管不规则，基膜局部增厚，内皮细胞、基膜和胶质细胞之间间隙减小，呈现管壁增厚。益智汤组有髓神经纤维未见脱髓鞘，无板层分离现象，毛细血管规则、管壁较厚、内皮细胞、基膜和胶质细胞之间出现间隙。3 讨 论APP695 转基因小鼠 3 月龄出现学习记忆障
11、碍，9 月龄出现老年斑，是研究4APP 代谢、AD 发生和发展及药物对发病进程干预的理想模型5。研究表明，在APP 转基因小鼠脑内形成明显的淀粉样斑块之前可溶性 A 含量增加6，A 具有细胞毒性，引起神经细胞线粒体损伤，炎性反应导致神经细胞凋亡7。本实验发现线粒体形态结构和功能的改变是导致 AD 能量代谢障碍的重要因素和关键环节。线粒体损伤使 A 的产生增加，进一步对线粒体产生损伤，从而使神经元退行性变化不断加重，这也可能是临床上 AD 症状不断恶化的原因之一8。线粒体与AD 神经元的丢失、老年斑的形成和神经纤维缠结等都有密切的联系9。因此，保护或改善线粒体的结构和功能，将有利于 AD 症状的
12、改善和恢复。本实验模型组小鼠脑组织突触数量减少，变性突触前膜和突触后膜模糊不清，突触间隙消失，直接导致神经信号传导障碍，使学习记忆能力下降。这也解释了 AD 发病早期就出现学习记忆功能障碍现象。本实验模型组小鼠脑组织毛细血管基底膜增厚，内皮细胞、基底膜和胶质细胞之间间隙减小，这可能直接导致血脑屏障的转运功能障碍，使 A 的清除功能受损，导致 A 的沉积。模型组小鼠脑组织神经纤维髓鞘膜破碎不连续并出现板层分离，导致轴浆运输障碍及轴突漏现象，这也是 AD 病理的重要环节之一10。这些超微结构的病理改变出现在老年斑产生之前，是 AD 病理机制的重要组成部分，也成为早期防治 AD 的关键环节。中医认为
13、 AD 病位在脑，与心、肝、肾功能失调关系密切。发病多为本虚标实。脑髓空虚，气血不足致心神失养。实则包括痰湿蒙蔽、瘀血闭阻11。因肾藏精，生髓通脑。故中药多用补肾填精益气为主，辅以活血化瘀祛痰药来治疗 AD。益智汤是临床上治疗痴呆的经验方，由西洋参、石菖蒲、天麻、枸杞、淫羊藿、川芎共 6味药组成，方中西洋参、枸杞、淫羊藿补气补阴益精，石菖蒲、天麻化痰熄风开窍醒神，川芎活血行气，引药上行头目。现代实验研究证实化痰开窍药药性辛香、善5于走窜，可以促进药物通过血脑屏障，活血化瘀药具有抗炎、抗凝、扩张血管、改善血液流变性和微循环的作用，从而可以减轻对血脑屏障的损害12。本实验中益智汤通过减轻线粒体和突
14、触的损伤及改善血脑屏障的功能来增强神经细胞的抗损伤机制和修复能力，来维持神经组织结构和功能的正常，这也是其早期防治AD 的病理机制之一。【参考文献】1 Huang X，Moir RD，Tanzi RE,et al.Redox active metals，oxidative stress，and Alzheimers disease pathologyJ.Ann N Y Acad Sci，2004;1012(1)： 153 63.2 Reddy PH，Beal MF.Amyloid beta，mitochondrial dysfunction and synaptic damage：implic
15、ations for cognitive decline in aging and Alzheimers diseaseJ.Trends Mol Med，2008;14(2)：45 53.3 Parihar MS，Brewer GJ.Mitoenergetic failure in Alzheimer diseaseJ. Am J Physiol Cell Physiol，2007;292(1)：C8 23.4 Zhu X，Smith MA，Perry G,et al.Mitochondrial failures in Alzheimers diseaseJ.Am J Alzheimers D
16、is Other Demen，2004;19(6)：345 52.5 秦 川,朱 华,张兵林,等.阿尔茨海默病学及转基因动物模型脑组织病理免疫组化研究J.中国实验动物学报,2000;8(2):213 7.6 张 忠,薛卫国,白丽敏,等.益智汤对 APP695 转基因小鼠行为学及脑内 淀粉样蛋白(A)及其前体蛋白(APP)的影响J.北京中医药大学学报,2009;32(8):553 6.7 涂荣搏,董 军. 淀粉样蛋白在老年痴呆症发生发展中的作用及机制J.第四军医大学学报，2007;28(1)：91 3.8 葛振英.雌激素撤退大鼠海马和基底前脑神经元线粒体超微结构的观察J.解剖学研究，2006;28(2)：131 3.69 Cardoso SM，Santana I，SwerdLow RH,et al.Mitochondria dysfunction of Alzheimers disease cybrids enhances A
