阿托伐他汀對(duì)腦組織血紅素加氧酶的影響

王 冰 王江橋(通信作者)

河南省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，河南 鄭州 450003

·論著 臨床診治·

阿托伐他汀對(duì)腦組織血紅素加氧酶的影響

王 冰 王江橋(通信作者)

河南省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，河南 鄭州 450003

目的 研究阿托伐他汀對(duì)β淀粉樣蛋白1-42誘導(dǎo)阿爾茨海默病大鼠模型大腦頂葉皮層和小腦血紅素加氧酶(HO)的影響。方法 將40只Wistar大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組、他汀對(duì)照組、模型對(duì)照組和他汀治療組，每組10只。Western blot法檢測(cè)頂葉皮層和小腦HO-1和HO-2的表達(dá)。結(jié)果 頂葉皮層區(qū)他汀治療組HO-1的表達(dá)增加與其他3組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而4組HO-2的表達(dá)相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；小腦區(qū)他汀治療組HO-2的表達(dá)增加與其他3組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而4組HO-1的表達(dá)相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論 阿托伐他汀可以上調(diào)大腦不同部位HO-1和HO-2的表達(dá)，減輕神經(jīng)細(xì)胞損傷。

阿爾茨海默病；阿托伐他汀；血紅素加氧酶

阿爾茨海默病(AD)是一種漸進(jìn)的、以記憶和日常生活功能減退及性格改變的神經(jīng)退行性疾病。本研究擬采用阿托伐他汀治療AD模型，觀察其對(duì)大鼠腦組織血紅素加氧酶分泌水平的影響，探討阿托伐他汀對(duì)AD產(chǎn)生療效的可能作用機(jī)制。

1 材料和方法

1．1 試劑 阿托伐他汀、Aβ1-42、β-actin抗體、辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記山羊抗兔IgG、兔抗鼠HO-1多克隆抗體和兔抗鼠HO-2多克隆抗體。

1．2 AD模型的建立 用無(wú)菌生理鹽水將Aβ1-42稀釋成10 μg/μL，37 ℃孵育1周。大鼠采用10%水合氯醛麻醉，固定于腦立體定位儀上，做正中切口，于前囟后3.0 mm，中線(xiàn)左、右側(cè)旁開(kāi)2.2 mm為穿刺點(diǎn)，分別注射Aβ1-422 μL。術(shù)后肌內(nèi)注射青霉素，20萬(wàn)U/d，連續(xù)3 d。

2 結(jié)果

頂葉皮層各組HO-1相對(duì)灰度值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=23.36，P=0.00)，而各組HO-2相對(duì)灰度值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=1.98，P=0.15)；小腦各組HO-1相對(duì)灰度值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.70，P=0.56)，而各組HO-2相對(duì)灰度值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=55.76，P=0.00)。見(jiàn)圖1、見(jiàn)表1。

圖1 各級(jí)HO-1、HO-2相對(duì)灰度值比較 (a)頂葉皮層HO-1蛋白水平的表達(dá)；(b)頂葉皮層HO-2蛋白水平的表達(dá)；(c)小腦HO-1蛋白水平的表達(dá)；(d)小腦HO-2蛋白水平的表達(dá)；1，2，3，4分別為正常對(duì)照組、他汀對(duì)照組、模型對(duì)照組和他汀治療組

部位正常對(duì)照組他汀對(duì)照組模型對(duì)照組他汀治療組F值P值頂葉皮層HO10.75±0.130.78±0.090.91±0.081.16±0.0723.360.00HO20.80±0.080.82±0.110.89±0.090.78±0.051.980.15小腦HO10.60±0.070.65±0.060.64±0.100.62±0.060.700.56HO20.77±0.040.82±0.070.95±0.031.12±0.0553.760.00

3 討論

阿爾茨海默病是一種進(jìn)行性發(fā)展的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。目前批準(zhǔn)使用的治療AD的藥物只有幾種，包括多奈哌齊、加蘭他敏和美金剛等，這些藥物能有效減輕癥狀，但效果只能持續(xù)1～2 a[1]。近幾年，流行病學(xué)研究顯示，他汀類(lèi)藥物可以明顯改善AD患者的認(rèn)知功能和記憶功能，因此他汀類(lèi)藥物作為潛在的治療AD的藥物被提了出來(lái)，但他汀對(duì)AD的保護(hù)作用機(jī)制還不明確，據(jù)Mancuso等學(xué)者報(bào)道，他汀類(lèi)藥物可調(diào)節(jié)血紅素加氧酶/膽綠素還原酶軸(HO/BVR)，HO/BVR系統(tǒng)通過(guò)減少血紅素、生成CO和膽綠素等細(xì)胞保護(hù)因子，從而在保持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)、抗氧化應(yīng)激方面發(fā)揮舉足輕重的作用[2-3]。

阿爾茨海默病主要病理特征細(xì)胞外老年斑(SP)，其形成主要由于β淀粉樣多肽(Aβ)的沉積和tau蛋白磷酸化引起的神經(jīng)元纖維纏結(jié)[4]。已有研究表明，Aβ可通過(guò)多種誘發(fā)氧化應(yīng)激，且具有細(xì)胞毒性作用，可引起神經(jīng)元細(xì)胞的變性、死亡[5]，氧化應(yīng)激在AD的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。臨床前期研究證實(shí)，阿托伐他汀能減少老年犬的β分泌酶水平和氧化應(yīng)激反應(yīng)物水平。流行病學(xué)研究顯示，服用他汀類(lèi)治療人群的AD的發(fā)病率較低，但其對(duì)AD的保護(hù)機(jī)制還不完全明確。多文獻(xiàn)報(bào)道他汀類(lèi)治療AD不完全依賴(lài)于降低膽固醇水平，提示可能存在獨(dú)立于降低膽固醇之外的其他作用機(jī)制。據(jù)報(bào)道，他汀可調(diào)節(jié)血紅素加氧酶、干擾異戊二烯的合成、影響Rho/Ras系統(tǒng)，防止炎癥細(xì)胞因子的過(guò)度表達(dá)，刺激促存活細(xì)胞系統(tǒng)PI3K/Akt通路，減少腦內(nèi)氧化應(yīng)激反應(yīng)物，他汀還可能通過(guò)增加參與應(yīng)激反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的表達(dá)抵消自由基的損傷[6]。

血紅素加氧酶(HO)是參與細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)的主要系統(tǒng)之一，是血紅素降解的起始酶和限速酶。目前發(fā)現(xiàn)HO有3種同工酶形式：HO-1、HO-2、HO-3。HO-1即熱休克蛋白32，是誘導(dǎo)亞型酶，是體內(nèi)最重要的內(nèi)源性抗氧化保護(hù)因子之一，能被缺氧、氧化應(yīng)激、細(xì)胞因子、重金屬和某些藥物等誘導(dǎo)激活大量表達(dá)，在組織氧化損傷的病理?xiàng)l件下起著重要的調(diào)節(jié)作用[4]。HO-2是構(gòu)成亞型酶，參與血紅素的生理性代謝循環(huán)；HO-3催化血紅素降解的活性很低，其主要作用可能是介導(dǎo)HO與血紅素的結(jié)合。HO-1和HO-2催化相同的反應(yīng)-氧化血紅素，生成等摩爾的鐵、一氧化碳(CO)和膽綠素，膽綠素可生成抗氧化作用更強(qiáng)大的膽紅素，這些代謝產(chǎn)物均具有抗炎、抗氧化、抗凋亡、信號(hào)傳遞和免疫調(diào)節(jié)等作用。CO不僅是重要的細(xì)胞信使因子，而且還可能調(diào)節(jié)或抑制一氧化氮合酶影響血管內(nèi)皮細(xì)胞；膽綠素和膽紅素是體內(nèi)的抗氧化物質(zhì)，可降低氧化應(yīng)激的水平，在維持內(nèi)皮細(xì)胞完整性、防止細(xì)胞凋亡等方面發(fā)揮著保護(hù)作用；HO衍生來(lái)的鐵被證實(shí)是一種保護(hù)上皮細(xì)胞的抗氧化劑，可誘導(dǎo)鐵蛋白表達(dá)和合成增加，具有抗氧化、抗凋亡作用，HO-1的上調(diào)可誘導(dǎo)鐵蛋白的合成。HO-1被用來(lái)研究其在阻止AD病人神經(jīng)退化過(guò)程中可能發(fā)揮的作用[7]。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，他汀治療組頂葉皮層HO-1的表達(dá)較其他3組明顯增加，在腦內(nèi)阿托伐他汀對(duì)HO亞型的調(diào)節(jié)存在差別，HO-1在頂葉皮層上調(diào)，HO-2在小腦上調(diào)，這種不同可能與β淀粉樣多肽的沉積程度不同有關(guān)。

對(duì)于AD，目前并無(wú)特異的治療方法，他汀對(duì)腦內(nèi)血紅素加氧酶的調(diào)節(jié)可能是其對(duì)AD神經(jīng)細(xì)胞發(fā)揮保護(hù)作用的機(jī)制之一。

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(收稿2017-04-02)

責(zé)任編輯：王喜梅

Effect of atorvastatin on heme oxygenase in brain tissues

Wang Bing，Wang Jiangqiao

Department of Neurology，the People's Hospital of Henan Province，Zhengzhou 450003，China

Objective To observe the effect of atorvastatin on heme oxygenase in both parietal cortex and cerebellum in model rats with Alzheimer’s disease induced by beta-amyloid protein (1-42)．Methods Forty Wistar rats were randomly divided into normal control group，statin control group，model control group and statin treatment group，ten rats in each group．Then the expressions of HO-1 and HO-2 in both parietal cortex and cerebellum were detected by Western blot method．Results In parietal cortex area，the HO-1 expression in the statin treatment group increased and showed statistically significant difference compared with that in the other three groups，however，there was no significant difference in terms of HO-2 expression among the four groups．In cerebellum area，the statin treatment group showed the increased HO-2 expression and presented significant difference in comparison to others，but no significant difference was found on HO-1 expression among the four groups．Conclusion Atorvastatin can up-regulate the expressions of both HO-1 and HO-2 in different parts of the brain and can alleviate the damage of central nervous system．

Alzheimer's disease；Atorvastatin；Heme oxygenase

10.3969/j.issn.1673-5110.2017.14.024

王冰(1973-)，碩士，副主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，主要從事頭暈與平衡障礙的研究

R-332

A

1673-5110(2017)14-0073-03