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左甲状腺素钠联合多奈哌齐治疗对成年甲减大鼠后扣带回SNAP-25表达的影响

更新时间:2016-07-05

甲状腺功能减退症(简称甲减)可引起中枢神经系统结构和功能异常[1],甲减患者常存在工作记忆、学习能力损伤[2],过去研究多基于海马和额叶。甲减的功能影像学显示扣带回等边缘系统在学习、记忆功能中有重要作用[1]。后扣带回(posterior cingulate cortex,PCC)是边缘系统的重要组成部分,是监控感觉及记忆的组织。有研究[3]显示轻度认知障碍的阿尔兹海默症患者即可出现后扣带回损伤,本研究通过神经元的尼氏体和可溶性NSF附着蛋白受体(soluble nethylmaleimidesensitive fusion protein attachment protein receptors,SNARE)复合体中的SNAP-25表达来观察后扣带回改变。尼氏体是神经元的特征性结构之一,主要合成细胞器更新所需蛋白、合成递质所需的酶等。突触相关蛋白25(synaptosomal associated protein25,SNAP-25)是SNARE复合体的重要组成部分,通过影响突触小泡的胞吐外排和递质释放改变突触信号强度[4],在学习记忆中有重要意义。多奈哌齐(donepezil)是选择性乙酰胆碱酯酶抑制剂,能够提高脑部乙酰胆碱功能,有效改善认知功能障碍,也有研究[5]显示其对神经元有直接保护作用。该研究旨在观察甲减大鼠 PCC内SNAP-25蛋白和尼氏体的表达情况,观察L-T4联合多奈哌齐治疗效果。

1 材料与方法

1.1 实验动物 清洁级健康SD雄性大鼠(10周龄)40只,240~270 g,购自安徽医科大学实验动物中心。温度21~23 ℃,湿度(55±5)%,自由饮水,标准饲料喂养。实验过程遵循《安徽医科大学实验用动物管理和使用指南》。

1.2 主要试剂及仪器

1.2.1 试剂 丙硫氧嘧啶(propylthiouracil,PTU)(上海朝晖药业有限公司);左甲状腺钠(levothyroxine,L-T4)(德国默克雅柏药业有限公司);盐酸多奈哌齐(donepezil)(日本卫材药业有限公司);三碘甲状腺原氨酸(triiodothyronine,T3)、四碘甲状腺原氨酸(tetraiodothyronine,T4)、促甲状腺激素(thyroid-stimulating hormone,TSH)放射免疫试剂盒(北京北方生物技术研究所);尼氏染色液(上海碧云天生物技术研究所);兔来源抗SNAP-25抗体、抗GAPDH单克隆抗体(美国Abcam公司);DAB染色试剂盒、 辣根过氧化物酶(HPR)标记山羊抗兔IgG抗体(美国Abclonal公司)。

1.2.2 仪器 Microfuge 20R台式微量离心机(美国贝克曼库尔商贸有限公司);Synergy4多功能酶标仪(美国伯腾仪器有限公司);GZX-9140MBE电热恒温鼓风干燥箱(上海博讯宝业有限公司);WD-9405B型脱色摇床(济南科赛特科技有限公司);DP71光学显微镜(日本奥林巴斯株式会社);Fine-do X6化学发光成像系统(上海天能科技有限公司)。

2.4 Western blot结果 Hypo组大鼠PCC内SNAP-25表达较CON组显著增加(P<0.05),L-T4组,DON组损伤蛋白未恢复至正常水平(P<0.05),L-T4+DON组SNAP-25表达恢复,与CON组比较差异无统计学意义。见图3。

两件加氢环氧乙烷反应器上、下管板,材质为S A-508 GR.3 CL1,交货尺寸为φ6268mm×310mm(见图1),是制造厂首次生产如此大直径管板锻件。

1.5 血清甲状腺激素水平测定 放射免疫法测定大鼠血清T3、T4、TSH水平,严格按照放射免疫试剂盒操作说明进行。

1.4 标本制备 10%水合氯醛(0.3 ml/100 g体质量)腹腔注射麻醉大鼠后,打开腹腔,腹主动脉采血。取血后立即断头处死大鼠,于冰台迅速分离大脑后扣带回组织,左侧后扣带回置于-80 ℃冰箱储存,用于Western blot检测;右侧后扣带回浸泡于4%多聚甲醛溶液,固定待做尼氏染色、免疫组化染色。

1.3 动物模型制备 适应性喂养1周后,采用随机数表法将大鼠随机均分为5组: 正常对照组(CON组)、甲减组(Hypo组)、L-T4替代治疗组(L-T4组)、多奈哌齐治疗组(DON组)、联合治疗组(L-T4+DON组)每组8只。CON组正常饮水,其余4组给予0.05%PTU喂养6周制备甲减模型。造模第5周起,DON组于饮水中加入0.005%多奈哌齐,L-T4组每日给予腹腔注射L-T4(溶于生理盐水,6 μg/100 g体质量),L-T4+DON组饮用水加入0.005%多奈哌齐以及腹腔注射L-T4。余下3组每日腹腔注射等量生理盐水。各组大鼠每周称重,治疗共2周,期间根据体质量调整给药剂量。

1.8.2 Western blot法检测 制备SDS-PAGE凝胶,各组分别取蛋白样本20 μg进行电泳;聚偏二氟乙烯(PVDF)膜转膜3 h;5%脱脂奶粉封闭1 h 30 min,三蒸水洗涤3次,每次7 min;加入一抗SNAP-25(1 ∶5 000)或GAPDH(1 ∶10 000)孵育过夜(4 ℃)。PBST洗膜3次,每次10 min,PBS洗涤10 min;加入HPR室温孵育1 h 30 min,PBST洗膜3次,每次10 min,PBS洗涤10 min;滴加ECL发光液,使用化学发光成像仪拍摄蛋白条带; Image pro plus图像分析软件进行光密度分析,计算目的蛋白与内参对照GAPDH的光密度比值。

1.6 尼氏染色 大鼠后扣带回蜡片置于60 ℃烤箱30 min,二甲苯脱蜡3次,每次8 min,梯度乙醇水化;三蒸水洗涤3次,每次2 min;尼氏染色液染色1 h(37 ℃),三蒸水冲去染液;95%乙醇分化3 s,常规脱水、透明、封片;光学显微镜拍摄;图像分析软件分析染色物光密度值,取平均光密度(average optical density,AOD)值。

1.7 免疫组织化学染色 大鼠后扣带回蜡片置于60 ℃烤箱30 min,二甲苯脱蜡3次,每次10 min,梯度乙醇水化;TritonX-100细胞通透,30%过氧化氢阻断内源性过氧化物酶;柠檬酸盐微波炉加热暴露抗原决定簇;山羊血清封闭;以上各步骤间使用PBS洗涤3次,每次3 min。SNAP-25抗体(1 ∶200)室温孵育1 h后孵育过夜(4 ℃);HRP标记山羊抗兔IgG孵育30 min(37 ℃);以上各步骤间使用PBS洗涤5次,每次5 min;DAB显色,常规脱水、透明、封片;应用光学显微镜拍摄;图像分析软件分析免疫反应产物的光密度值,取AOD值。

1.9 统计学处理 运用SPSS 16.0软件进行分析,数据以表示。多样本均数比较采用单因素方差分析,进一步比较采用LSD法。

2.3 免疫组化结果 光镜下可见后扣带回内SNAP-25免疫复合物呈棕黄色颗粒,Hypo组SNAP-25的AOD值高于CON组(P<0.05);DON组SNAP-25的AOD值较Hypo组差异无统计学意义,L-T4组SNAP-25的AOD值较Hypo组有下降(P<0.05),未恢复至CON组水平(P<0.05);L-T4+DON组SNAP-25的AOD值与CON组比较差异无统计学意义。见图2、表2。

1.8.1 总蛋白提取 取后扣带回组织置于玻璃匀浆器中,加入RIPA裂解液500 μl和蛋白酶抑制剂5 μl,冰上匀浆70~75次。4 ℃、15 000 r/min离心15 min,吸取上清液后4 ℃、15 000 r/min离心5 min,吸取上清液,用Lorry法测定总蛋白浓度。使用2×上样缓冲液稀释定量,100 ℃、10 min蛋白变性,分装保存。

具有分泌功能的上皮被称为腺上皮,腺则是由一个或多个腺上皮细胞构成的,具有分泌功能的结构单位。生物体在胚胎时期所生长出的腺上皮属于原始上皮,原始上皮向其深层的间充质增生,通过细胞的分裂增殖形成细胞索,长入深层的结缔组织中即分化为腺。在演变的过程中,如果深陷的上皮细胞与表面上皮的联系消失,腺体没有导管,其分泌物直接进入腺细胞周围的毛细血管或淋巴管,这种腺体即被称为内分泌腺,如甲状腺和肾上腺;如果细胞索与表层上皮的联系被保存下来,并发育成导管,腺的分泌物可以经由导管排出到身体表面或器官腔面,即称为外分泌腺或导管腺,如唾液腺和汗腺,如图1。

1.8 Western blot法检测SNAP-25

2 结果

2.1 大鼠血清甲状腺激素水平 Hypo组、DON组T3、T4浓度较CON组显著降低,TSH水平较CON组显著升高(P<0.01);L-T4组和L-T4+DON组T3、T4和TSH恢复正常,与CON组比较差异无统计学意义。见表1。

2.2 尼氏染色 对各组大鼠后扣带回尼氏染色切片进行光密度值分析,Hypo组较CON组AOD值减少 (P<0.05),神经元内尼氏体数量减少;DON组较Hypo组AOD值增加(P<0.05),未恢复至CON组水平(P<0.05);L-T4组较Hypo组AOD值增加(P<0.05),未恢复至CON组水平(P<0.05);L-T4+DON组与CON组比较差异无统计学意义,尼氏体数量恢复。见图1、表2。

表1 各组大鼠血清甲状腺素水平

项目CON组Hypo组DON组L-T4组L-T4+DON组F值T3(nmol/L)0.80±0.090.55±0.06**0.57±0.04**0.79±0.140.82±0.237.86T4(nmol/L)51.6±3.7919.36±2.49**20.49±3.22**50.9±4.0152.3±5.32139.78TSH(μmol/L)0.99±0.2120.48±7.13**19.18±6.45**1.42±0.521.17±0.3239.35

与CON组比较:**P<0.01

图1 各组后扣带回尼氏染色图片 SP×400

A:CON组;B:Hypo组;C:DON组;D:L-T4组;E:L-T4+DON组

表2 各组大鼠尼氏染色AOD值

项目CON组Hypo组DON组L-T4组L-T4+DON组F值尼氏染色0.0554±0.00810.0326±0.0033*0.0414±0.0041*#0.0385±0.0042*#0.0547±0.007628.24免疫组化染色0.153±0.0140.223±0.026*0.213±0.029*0.187±0.027*#0.159±0.01916.90

与CON组比较:*P<0.05;与Hypo组比较:#P<0.05

图2 各组后扣带回SNAP-25免疫组化染色图片 SP×200

A:CON组;B:Hypo组;C:DON组;D:L-T4组;E:L-T4+DON组

[7]戚均慧:《水利风景区旅游解说系统的构建探讨——以甘肃冶力关国家水利风景区为例》,《中国水利》2016年第4期。

因此,在膨润土MEL计算涉及的“三率”项中,选矿回采率高是普遍容易实现的,因此,选矿回收率权重值控制在30~35为宜,其中采用部分选矿的取30,不选的取35,膨润土资源禀赋可直接加工。

为保证施工质量,满足施工进度,在项目施工前就做到,预先制定相应的质量控制和预防措施,制定了多项质量管理制度,举办多期专项培训班。施工中,针对施工人员素质较差,质量意识淡薄。除对施工人员在施工前交底外,我们采取必要的过程控制,每个项目,都制定了过程控制点,及时发现问题,及时制止更正,避免质量隐患,杜绝返工现象的发生。

图3 各组大鼠后扣带回SNAP-25的表达

与CON组比较:*P<0.05

3 讨论

尼氏体是神经元的特征性结构,主要分布于神经元胞体和树突内。当神经元受损,尼氏体将逐渐崩解,甚至消失,这种变化具有可逆性。本研究显示Hypo组大鼠尼氏体相较CON组数量减少,这种减少在甲减大鼠的海马中也有发现[6],这提示神经元递质合成受到影响。SNAP-25是SNARE复合体组成部分,其在突触膜融合过程中起重要作用,也可以影响SNARE复合体形成过程,进而影响递质释放。免疫组化法和Western blot法显示在Hypo组大鼠PCC内SNAP-25表达较CON组增高。既往有研究[7]显示甲减大鼠海马内SNAP-25表达增高,在成年期甲减大鼠额叶也表达增高[8];小脑内SNAP-25表达水平未受影响[9],差异原因尚不明确。有研究[10]显示SNAP-25增多可能与甲减时裂解SNAP-25的钙蛋白酶减少有关。另一研究[11]表明SNAP-25改变可能与SNARE复合体相关的突触结合蛋白(syt-1)有关。

L-T4替代治疗是目前治疗甲减的标准方案,目标是使T3、T4、TSH恢复至正常水平。本试验给予L-T4替代治疗2周后,L-T4组大鼠血清甲状腺素水平与CON组比较差异无统计学意义;尼氏染色显示L-T4组大鼠PCC内尼氏体较Hypo组数量增加,未能恢复至CON组水平。免疫组化显示L-T4组大鼠PCC内SNAP-25蛋白表达水平较Hypo组下降,未恢复至CON组水平。这提示L-T4替代治疗2周后,甲减大鼠PCC内尼氏体数量和SNAP-25蛋白表达均未能恢复至正常水平。Quintanar et al[12]给予T4替代治疗20 d后,甲减大鼠垂体的SNAP-25表达未恢复正常。也有研究[13]显示给予大剂量L-T4(20 μg/100 g体质量)替代治疗2周,额叶内SNAP-25能够有效恢复,甲状腺素可能是通过与甲状腺素受体结合发挥调节作用[9],大剂量L-T4替代治疗能够充分与甲状腺素受体结合发挥作用;但其血清甲状腺素显著高于正常对照组,存在甲亢的风险。

[1] [19] 王洋、张虹鸥、黄耿志、金利霞、林丽颖:《东南亚国家综合城市化水平差异特征及驱动因素》,《热带地理》2015年第5期,第680-686页。

本研究尝试寻找完全修复甲减导致的PCC尼氏体和SNAP-25表达损伤的可能性。多奈哌齐是一种胆碱酯酶抑制剂,广泛应用于阿尔兹海默症的临床治疗。实验研究[5]表明其具有神经保护作用,本实验尝试给予多奈哌齐单独治疗,尼氏染色显示DON组大鼠PCC内尼氏体较Hypo组数量增加,提示多奈哌齐能够在甲减大鼠中发挥神经保护作用。本实验尝试给予L-T4+DON组大鼠L-T4联合DON治疗后,PCC尼氏体AOD值与CON组比较差异无统计学意义,尼氏体数量恢复;PCC内SNAP-25表达水平与CON组比较差异无统计学意义。多奈哌齐能够增强神经再生[14],有研究[15]表明多奈哌齐能够显著减少炎症因子分泌和表达。提示L-T4+DON组大鼠PCC尼氏体数量和SNAP-25表达恢复可能与多奈哌齐的神经保护及炎症抑制作用有关。

综上所述,甲减可引起后扣带回内SNAP-25表达增高和尼氏体损伤,L-T4替代治疗和多奈哌齐单独治疗均未能使后扣带回SNAP-25表达和尼氏体损伤完全恢复,L-T4联合多奈哌齐治疗能够使后扣带回SNAP-25表达和尼氏体损伤恢复至正常水平。提示L-T4与多奈哌齐联合治疗有利于修复甲减引起的后扣带回SNAP-25表达异常和尼氏体损伤。

参考文献

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[13] 刘俊霞,贾雪梅,桂 丽,等. 突触相关蛋白25在成年期甲状腺功能减退症大鼠额叶内表达变化及甲状腺素治疗效应[J]. 中国临床保健杂志,2011,14(3):284-7,339.

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[15] Kim H G,Moon M,Choi J G,et al. Donepezil inhibits the amyloid-beta oligomer-induced microglial activation in vitro and in vivo[J]. Neurotoxicology,2014,40:23-32.

陈章祥,吴波,朱敏,李莉,王取南,朱德发
《安徽医科大学学报》2018年第4期文献

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