摘要
目的:以慢性脑缺血致血管性认知障碍(VCI)大鼠为模型,探究脑心安胶囊对VCI大鼠脑组织线粒体功能障碍及其导致的氧化损伤的保护作用。方法:150只大鼠采用随机数字法分为造模组(130只)和假手术组(20只),以双侧颈动脉结扎法(2-VO)造模,制成慢性脑缺血大鼠模型。经筛选,将造模组中VCI造模成功的87只大鼠,随机分为模型组、阳性药组(安理申,0.5 mg·kg-1),脑心安胶囊低、中、高剂量组(0.18、0.36、0.72 g·kg-1),每组17~18只大鼠。经灌胃给予脑心安胶囊8周后,采用大鼠新物体识别和Y迷宫实验测定脑心安胶囊对VCI大鼠学习记忆和工作记忆的影响。以免疫荧光染色法测定大鼠脑组织8-氧鸟嘌呤(8-OxoG)含量,分光光度法测定大鼠脑组织线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的活性、线粒体的肿胀度、线粒体膜电位、丙酮酸脱氢酶(PDH)和α-酮戊二酸脱氢酶(KGDH)活性,电镜观察大鼠脑组织线粒体亚显微结构,蛋白免疫印迹法(Western blot)测定脑组织环磷腺苷酸反应元件结合蛋白(CREB)磷酸化水平和过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子-1α(PGC-1α)、核呼吸因子-1(NRF-1)和线粒体转录因子A(mt-TFA)蛋白表达水平,光化学法测定大鼠线粒体状态ⅣH2O2生成和脑内超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)水平。结果:与假手术组比较,模型组大鼠新物体辨别指数和Y迷宫自发交替反应率显著下降(P<0.01),脑组织ROS生成量明显增加(P<0.01),线粒体膜电位和肿胀度A值显著下降(P<0.01),线粒体明显肿胀,电镜观察显示脑组织线粒体出现显著的空泡、嵴断裂等亚显微结构结构损伤,CREB磷酸化水平和PGC-1α、NRF-1和mt-TFA蛋白表达水平均显著降低(P<0.01),脑组织中PDH、KGDH活性和线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ活性均明显下降(P<0.01),线粒体状态ⅣH2O2生成显著增加(P<0.01),MDA含量明显升高(P<0.01),SOD及GSH-Px活性均显著降低(P<0.01)。与模型组比较,脑心安胶囊各剂量均能够明显提高VCI大鼠新物体辨别指数(P<0.05,P<0.01)和自发交替反应率(P<0.05,P<0.01),减少脑组织ROS生成量(P<0.01),提高线粒体膜电位和肿胀度A值(P<0.05,P<0.01),减少线粒体肿胀程度和线粒体亚显微结构损伤,提高CREB磷酸化水平和上调PGC-1α、NRF-1和mt-TFA蛋白表达(P<0.05,P<0.01),提高PDH、KGDH和线粒体呼吸链复合物Ⅲ、Ⅳ的活性(P<0.01),降低线粒体状态ⅣH2O2生成量(P<0.01),降低MDA含量(P<0.05,P<0.01),提高SOD及GSH-Px活性(P<0.01)。结论:脑心安胶囊通过激活CREB/PGC-1α通路,保护线粒体结构、功能,提高机体抗氧化能力,抑制慢性脑缺血诱导的线粒体功能障碍及其氧化损伤,改善慢性脑缺血导致的大鼠血管性认知障碍。
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单位北京中医药大学; 北京中医药大学东方医院