中国公共卫生  2007, Vol. 23 Issue (8): 1006-1007   PDF    
胞二磷胆碱对神经细胞凋亡保护作用
张卫民1, 姜晓燕2,4, 魏丽晶3, 李艳博4, 郭伟4, 龚守良4     
1. 吉林省卫生厅卫生监督所, 长春130062;
2. 长春市卫生局卫生监督所;
3. 吉林大学第一临床医院检验科;
4. 吉林大学公共卫生学院卫生部放射生物学重点实验室
摘要目的 探讨胞二磷胆碱对6-羟基多巴胺所致的神经细胞凋亡的保护作用机制. 方法 采用流式细胞仪检测神经细胞的凋亡百分比及Bax、Bcl-2蛋白表达. 结果 将1,0.1,0.01和0.001mmol/L胞二磷胆碱+6-羟基多巴胺组,与6-羟基多巴胺组比较,凋亡百分比明显降低(P<0.01);各组Bax蛋白的表达率明显下降,0.1mmol/L胞二磷胆碱组明显低于对照组;1,0.1和0.01mmol/L胞二磷胆碱组Bcl-2表达率显著升高;Bax/Bcl-2比值下降,0.1mmol/L胞二磷胆碱组Bax/Bcl-2比值低于对照组(P<0.01). 结论 胞二磷胆碱通过减少Bax和增加Bcl-2蛋白的表达,使Bax/Bcl-2比值下降、细胞凋亡减少,发挥其神经保护作用.
关键词胞二磷胆碱     6-羟基多巴胺     凋亡     凋亡蛋白     帕金森病     神经保护    
Neuroprotective effects of citicoline on apoptosis of neurons induced by 6-hydroxydopamine
ZHANG Wei-min, JIANG Xiao-yan, WEI Li-jing,     
1. Public Health Supervision Institution, Jilin Provincial Health Bureau Changchun 130062, China;
2. 2;
3. 2;
4. 2
Abstract: Objective To study the neuroprotective effects of citicoline on apoptosis of neurons induced by 6-hydroxydopamine in vit ro and its mechanism. Methods The percentage of apoptosis and the expressions of Bax and Bcl-2 proteins in primary cultured neurons were detected by flow cytometer. Results As compared with 62hydroxydopamine group,1,0.1,0101 and 0.001 mmol/L citicoline group the apoptosis of neurons by 62hydroxydopamine-induced were decreased significantly,P<0.01;The expressions of Bax proteins were decreased and Bcl-2 proteins were increased,Bax/Bcl-2 ratio was lower than that of 62hydroxydopamine group,P<0.01. Conclusion The neurotoxic effect of 6-hydroxydopamine can be reduced by citicoline to decreese the percentage of neurons apoptosis.By downregulating the expressions of Bax proteins and upregulating expressions of Bcl-2 proteins,the apoptosis of neurons can be decreased and neurons were protected by citicoline.
Key words: citicoline     62hydroxydopamine     apoptosis     Parkinson’s disease     neuroprotetive effect    

临床上用胞二磷胆碱来治疗脑血管病。近年有报道将其用于帕金森病(PD)治疗[1]。随着人口平均寿命延长和老龄化出现,帕金森病的发病率呈现明显上升趋势。寻找新的治疗和预防帕金森病的药物,研究其作用机制及途径,已成为研究热点。本实验利用大鼠中脑细胞原代培养,6-羟基多巴胺制作帕金森病体外细胞模型[2],探讨胞二磷胆碱对6-羟基多巴胺诱导的神经细胞凋亡的保护作用及其机制。

1 材料与方法 1.1 材料

胞二磷胆碱、多聚-D-赖氨酸、碘化丙啶(PI)和6羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)(美国Sigma公司);胎牛血清、培养基(DMEM,美国Gibco公司);Bax、Bcl-2兔多克隆抗体(美国Santa Cruz公司)。

1.2 动物

Wistar雌性成熟大鼠(吉林大学实验动物研究中心),体重200~220g。

1.3 中脑原代细胞的培养、实验模型及药物分组

取15d胚胎中脑腹侧部分,用含10%胎牛血清的DMEM高糖培养液,调整细胞为5×105/ml,于24孔板中(用多聚-D-赖氨酸包被)37℃、5%CO2孵箱中原代培养,至第6,8和10d,分别加胞二磷胆碱,第11d,加6-羟基多巴胺(50µmol/L),作用2h,制成PD细胞模型。分为7组。对照组:原代培养的细胞;实验组(1~5):胞二磷胆碱(浓度为2,1,0.1,0.01和0.001mmol/L)+6-羟基多巴胺;损伤组(6-羟基多巴胺组):原代培养细胞+6-羟基多巴胺。

1.4 流式细胞仪检测神经细胞凋亡及其蛋白表达

用碘化丙啶检测凋亡,以凋亡百分比AP(%)表示。用间接标记抗体法检测凋亡蛋白Bax、Bcl-2。分别加50µl Bax和Bcl-2兔多克隆抗体(1:100)和磷酸盐缓冲液(非特异),山羊血清封闭,异硫氰酸荧光素(FITC)标记的二抗(山羊抗兔IgG1:50)。凋亡蛋白百分率(AP%)以特异和非特异的差表示。

1.5 统计分析

采用SPSS 12.0和Origin 6.1软件进行分析,多组间均数比较用单因素方差分析。

2 结果 2.1 中脑原代细胞培养形态学观察

接种细胞6h后开始贴壁,24h均匀贴壁生长,可伸出1~2个突起并相互交连,胞体周围可见光晕,胞体呈三角形或多角形,细长的突起互相交织在一起,神经突起进一步增长、增多,形成密集网络。6~12d是生长旺盛时期。

2.2 胞二磷胆碱对6-羟基多巴胺所致神经细胞凋亡的保护作用(表 1)

与损伤组(6-羟基多巴胺组)比较,除了实验1组(2mmol/L胞二磷胆碱+6-羟基多巴胺)外,其余各组凋亡百分比明显降低,差异有统计学意义(P<0.01);Bax蛋白的表达率与损伤组比较各组明显下降;实验3组(0.1mmol/L胞二磷胆碱+6-羟基多巴胺)组明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.01);实验2,3,4组(1,0.1和0.01mmol/L胞二磷胆碱+6-羟基多巴胺)的Bcl-2表达率,与损伤组比较明显升高,差异有统计学意义(P<0.01);与损伤组比较Bax/Bcl-2比值下降,实验3组(0.1mmol/L胞二磷胆碱+6-羟基多巴胺)的Bax/Bcl-2比值低于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。

表 1 胞二磷胆碱对62羟基多巴胺所致神经细胞凋亡的保护作用(…x±s)

3 讨 论

本研究中1,0.1,0.01和0.001mmol/L浓度的胞二磷胆碱可以拮抗6-羟基多巴胺对细胞的损伤,表现在凋亡百分比下降。胞二磷胆碱是合成卵磷脂的前体,而卵磷脂是细胞膜的关键成分,胞二磷胆碱还可刺激酪氨酸羟化酶活性和多巴胺释放[3]。在细胞凋亡的诸多因素中,凋亡的基因调控处于中心位置。Bax等为促凋亡基因;Bcl-2等为抗凋亡基因。

Bax/Bcl-2比值升高,引起细胞凋亡。本实验通过检测神经细胞凋亡及其凋亡相关蛋白表达。结果表明,经胞二磷胆碱作用后,1,0.1,0.01和0.001 mmol/L胞二磷胆碱组的细胞凋亡百分比,与损伤组比较明显下降,差异有统计学意义(P<0.01);而且增强了凋亡抑制因子Bcl-2的表达,也明显降低凋亡促进因子Bax的表达强度,使Bax与Bcl-2的比值降低,说明胞二磷胆碱可抑制神经细胞的凋亡,且对凋亡促进因子Bax的抑制作用较强,与文献报道基本一致[5]。但是高浓度的胞二磷胆碱仅对Bax表达有降低作用,对凋亡百分比和Bcl-2的表达,与损伤组比较,差异无统计学意义。胞二磷胆碱作用机制可能是移去细胞凋亡信号或阻止细胞凋亡的启动,提高线粒体膜电位,而发挥其抗神经细胞凋亡的作用。

参考文献
[1] Fioravanti M , Yanagi M. Cytidinediphosphocholine (CDP2choline) for cognitive and behavioural disturbances associated with chronic cerebral disorders in the elderly[DB]. Cochrane Database Syst Rev , 200518 (2) :CD000269. Review.
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[3] Adibhatla RM, Hatcher J F, Dempsey RJ. Citicoline : neuroprotec2 tive mechanisms in cerebral ischemia[J]. Neurochemistry, 2002, 80(1) : 12–23. DOI:10.1046/j.0022-3042.2001.00697.x
[4] Yamada M, Oligino T, Mata M, et al. Herpes simplex virus vector2 mediates expression of Bcl22 prevents 6 - hydroxydopamine - in2 duced degeneration of neurons in the substantia nigra in vivo[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 1999, 96(7) : 4078–4083. DOI:10.1073/pnas.96.7.4078
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