【摘要】：認(rèn)知是指人的大腦接受外界信息，經(jīng)過(guò)加工處理后，轉(zhuǎn)換成內(nèi)在的心理活動(dòng)，從而獲取知識(shí)或應(yīng)用知識(shí)的過(guò)程。認(rèn)知功能障礙泛指由各種原因?qū)е碌牟煌潭鹊恼J(rèn)知功能損害，從輕度認(rèn)知功能損害到癡呆。所有直接或間接導(dǎo)致大腦皮層結(jié)構(gòu)和功能慢性損傷的因素均可通過(guò)不同機(jī)制引起認(rèn)知功能障礙。乙酰膽堿、多巴胺和去甲腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)及其受體異常，腦組織蛋白質(zhì)異常修飾、異常聚集等腦神經(jīng)細(xì)胞退行性變性疾病，自由基損傷、能量供應(yīng)障礙、酸中毒、興奮性毒性等引起的慢性腦缺血性損傷，以及一些會(huì)造成腦部血液供應(yīng)不足的疾病等都會(huì)引起認(rèn)知功能障礙。認(rèn)知功能障礙多見(jiàn)于60歲以上老年人，屬于老年癡呆的初級(jí)階段，如果不能很好的控制，將很快發(fā)展成為老年癡呆。因此輕度認(rèn)知功能障礙階段是預(yù)防、控制和治療老年癡呆的最佳時(shí)期。近年來(lái)，隨著國(guó)際上對(duì)認(rèn)知功能障礙研究的進(jìn)展，其危害和重要性逐漸被認(rèn)識(shí)。 目前治療認(rèn)知功能障礙的藥物，基本上與抗阿爾茨海默病或老年癡呆的藥物一致，主要針對(duì)相應(yīng)的發(fā)病原因如膽堿能神經(jīng)異常、β-淀粉樣蛋白堆積、炎癥、鋁中毒、鈣平衡失調(diào)、代謝紊亂、自由基損傷以及線粒體損傷等加以治療，可以控制患者的病情或一定程度上緩解認(rèn)知功能障礙的快速發(fā)展。其中有一種藥物療效顯著且被廣泛接受，即以銀杏葉提取物為原料的金納多。銀杏葉提取物中主要為黃酮類成分，且大部分為雙黃酮。研究表明銀杏葉提取物能增加腦血管流量，降低腦血管阻力，改善腦部血液循環(huán)，保護(hù)腦細(xì)胞免受缺血損害，清除有害的氧化自由基，并具有提高免疫能力和抗衰老作用。由于銀杏樹分布范圍很小，且銀杏葉產(chǎn)量有限，由此我們想到，其他植物中含有的雙黃酮如具有與銀杏雙黃酮類似的功效，則可以彌補(bǔ)銀杏葉資源不足的問(wèn)題。 對(duì)多種中藥黃酮及雙黃酮類成分活性篩選的結(jié)果表明，墊狀卷柏總黃酮（total flavonids of Selaginella pulvinata，TFSP）具有較好的抗氧化和改善模型動(dòng)物認(rèn)知功能障礙的作用。文獻(xiàn)資料表明，卷柏總黃酮具有抗氧化、抗糖尿病、促進(jìn)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞增殖及血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子表達(dá)等活性。墊狀卷柏雙黃酮能清除二苯代苦味肼基自由基，顯著抑制溶血性磷脂酰膽堿所致內(nèi)皮細(xì)胞乳酸脫氫酶的泄漏，并能減輕溶血性磷脂酰膽堿所致人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞ECV304的損傷，且對(duì)黃嘌呤氧化酶體外抑制作用較強(qiáng)。目前尚未見(jiàn)有關(guān)TFSP對(duì)認(rèn)知功能障礙影響的報(bào)道。為此，本文首先從整體水平觀察了TFSP對(duì)不同階段學(xué)習(xí)記憶功能障礙模型小鼠的治療作用，進(jìn)而在細(xì)胞水平探討TFSP和穗花杉雙黃酮（amentoflavone,AF）對(duì)正常神經(jīng)細(xì)胞的促增殖作用以及對(duì)多種損傷因子致神經(jīng)細(xì)胞損傷的保護(hù)和修復(fù)作用。在此基礎(chǔ)上，本文從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、線粒體功能障礙及氧化應(yīng)激等方面初步探討了TFSP的活性成分——穗花杉雙黃酮（AF）改善小鼠學(xué)習(xí)記憶功能障礙可能的作用途徑。 整體試驗(yàn)結(jié)果表明，TFSP對(duì)東莨菪堿、亞硝酸鈉及乙醇造成的小鼠記憶獲得、記憶鞏固及記憶再現(xiàn)等不同階段、不同層面的記憶功能障礙具有較明顯的治療作用。TFSP能夠抑制東莨菪堿所致小鼠大腦乙酰膽堿含量降低，調(diào)節(jié)乙酰膽堿酯酶和膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶活性，通過(guò)對(duì)膽堿能系統(tǒng)酶活性的影響，拮抗東莨菪堿對(duì)M-膽堿能受體的阻斷作用，對(duì)抗東莨菪堿所致小鼠記憶獲得障礙。對(duì)亞硝酸鈉誘導(dǎo)的記憶鞏固障礙小鼠大腦組織的過(guò)氧化損傷，TFSP不但能激活腦組織抗氧化酶活性而且能有效遏阻過(guò)氧化產(chǎn)物在腦內(nèi)堆積，通過(guò)抗氧化途徑治療記憶鞏固障礙。D-半乳糖能夠?qū)е滦∈笕硇运ダ�，包括免疫器官萎縮、體內(nèi)過(guò)氧化物和自由基堆積及抗氧化酶活性下降，TFSP通過(guò)增強(qiáng)免疫和抗氧化遏制小鼠全身性衰老的進(jìn)程。 上述整體試驗(yàn)結(jié)果為TFSP在細(xì)胞水平的深入研究奠定了基礎(chǔ)。離體試驗(yàn)以人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞SH-SY5Y為對(duì)象，首先觀察了TFSP及AF對(duì)正常狀態(tài)下SH-SY5Y細(xì)胞生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)在一定濃度范圍內(nèi)TFSP和AF對(duì)SH-SY5Y細(xì)胞具有促增殖作用。當(dāng)SH-SY5Y細(xì)胞與過(guò)氧化氫、岡田酸、Aβ25-35三種細(xì)胞毒性因子共孵育時(shí)，光鏡下看到大量細(xì)胞死亡，細(xì)胞存活率明顯下降。提示，過(guò)氧化氫、岡田酸、Aβ25-35造成神經(jīng)細(xì)胞不同程度的損傷，可以作為神經(jīng)細(xì)胞損傷研究的離體模型。從計(jì)算的IC50值分析，岡田酸的細(xì)胞毒性最強(qiáng)。我們的研究發(fā)現(xiàn)，AF對(duì)三種毒性因子造成的細(xì)胞損傷呈現(xiàn)出不同程度的保護(hù)和修復(fù)作用，其中對(duì)過(guò)氧化氫造成的細(xì)胞損傷保護(hù)作用最明顯。推測(cè)， AF對(duì)細(xì)胞的保護(hù)和修復(fù)作用可能主要是通過(guò)抗氧化應(yīng)激損傷（抗過(guò)氧化氫損傷）實(shí)現(xiàn)。 鑒于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、線粒體功能障礙及氧化應(yīng)激是三個(gè)引發(fā)認(rèn)知功能障礙的可能作用途徑，并結(jié)合細(xì)胞水平的研究結(jié)果，本研究首先選擇了與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激密切相關(guān)的3種蛋白caspase-12、葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白、增強(qiáng)子結(jié)合蛋白同源蛋白，觀察AF對(duì)岡田酸誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞中3種蛋白表達(dá)的影響。發(fā)現(xiàn)，AF對(duì)caspase-12具有一定的調(diào)節(jié)作用，而對(duì)葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白、增強(qiáng)子結(jié)合蛋白同源蛋白的表達(dá)沒(méi)有產(chǎn)生明顯的影響，提示AF對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)作用可能主要不是通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激途徑介導(dǎo)。與此同時(shí)在岡田酸誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞中，我們發(fā)現(xiàn)AF可以使已經(jīng)降低的線粒體膜電位得到部分恢復(fù)，并能抑制SH-SY5Y細(xì)胞凋亡。提示我們，AF對(duì)SH-SY5Y細(xì)胞的保護(hù)作用可能與線粒體功能障礙途徑有關(guān)。已知線粒體功能障礙導(dǎo)致的必然結(jié)果是氧化應(yīng)激加劇，自由基和過(guò)氧化物在細(xì)胞內(nèi)大量堆積，多種抗氧化酶活性降低。AF對(duì)處于氧化應(yīng)激狀態(tài)的SH-SY5Y細(xì)胞表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗氧化水平。提示，抗氧化應(yīng)激可能是AF保護(hù)SH-SY5Y細(xì)胞免受岡田酸損傷最重要的作用途徑之一。 本項(xiàng)研究首次將墊狀卷柏總黃酮（TFSP）用于學(xué)習(xí)記憶功能障礙模型小鼠的治療研究，并初步探討了TFSP和穗花杉雙黃酮（AF）抗認(rèn)知功能障礙可能的作用途徑。為TFSP和AF作用機(jī)制的深入研究提供了有價(jià)值的細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)線索，為TFSP的開發(fā)利用奠定實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R285.5;R-332

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2712715