原儿茶酸对帕金森模型大鼠血清TNF-α、IL-1β及氧化应激产物水平的影响

张强，刘友，张中海

(徐州医学院 基础医学院遗传学教研室，江苏 徐州 221004)



原儿茶酸对帕金森模型大鼠血清TNF-α、IL-1β及氧化应激产物水平的影响

张强Δ，刘友，张中海

(徐州医学院 基础医学院遗传学教研室，江苏 徐州 221004)

目的 探讨原儿茶酸对帕金森模型大鼠血清肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白介素1β(interleukin-1β，IL-1β)及氧化应激产物水平的影响。方法 选取雄性SD大鼠60只，随机分为正常对照组(n=10)、模型组(n=10)、美多芭组(n=20)和原儿茶酸组(n=20)。模型组、美多芭组和原儿茶酸组建立帕金森大鼠模型，美多芭组和原儿茶酸组大鼠分别给予相应药物治疗，持续2周。治疗结束后，对所有大鼠的血清TNF-α、丙二醛(malondialdehyde，MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)及IL-1β水平进行检测。结果 与正常对照组比较，模型组血清TNF-α、IL-1β、MDA水平明显升高，而SOD水平明显降低(P<0.05)。与模型组比较，经治疗后美多芭组和原儿茶酸组血清TNF-α、IL-1β、MDA水平明显降低，而SOD水平明显升高(P<0.05)。美多芭组与原儿茶酸组血清TNF-α、IL-1β、MDA及SOD比较差异无统计学意义。结论 原儿茶酸能够明显降低帕金森模型大鼠血清TNF-α、MDA及IL-1β水平，提高SOD活性，对帕金森病引起的氧化应激损伤有保护作用。

原儿茶酸；帕金森病；大鼠；肿瘤坏死因子-α；白介素1β；氧化应激

帕金森病(Parkinson’s disease，PD)又称“震颤麻痹”、巴金森症或柏金逊症[1]，是常见的神经系统变性疾病，以中脑黑质多巴胺能神经元的变性死亡，引起纹状体多巴胺含量下降为主要的病理改变。容易引起肢体静止性震颤、肌强直、运动迟缓、姿势步态障碍等表现。PD好发于老年人，有资料称，目前全世界有大约450万PD患者[2]，而我国有220万的PD患者，预计到2030年将达到500万。我国>60岁人群PD的患病率为1%，>65岁人群PD的患病率为1.7%左右，并且有逐年上升的趋势[3]，因此，积极控制病情发展尤为重要。PD为慢性进展性疾病，应用左旋多巴类药物替代治疗是目前最主要的治疗手段。但是，左旋多巴制剂容易引起“开”“关”现象、疗效下降、运动功能障碍等副作用[4]，临床疗效并不理想，所以，有效安全的药物成为研究的热点。原儿茶酸是一种天然的活性成分，具有抗菌、祛痰、改善心肌缺氧，近年来发现还具有抗氧化、促进肿瘤细胞凋亡等活性[5]，有研究显示[6]，原儿茶酸能够保护神经元免受氧化损伤，防止神经元凋亡。PD的发生也与氧化应激反应导致的神经元损伤有关，然而，目前关于原儿茶酸治疗PD的相关研究较少。因此，本研究通过建立帕金森大鼠模型，并对治疗后各组大鼠血清肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、氧化应激产物及白介素1β(interleukin-1β，IL-1β)水平进行检测，来探讨原儿茶酸对PD大鼠的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物：选取SPF级成年雄性SD大鼠(由徐州医学院实验动物中心提供，动物许可证号: SYXK(苏) 2005-0018)60只，体质量(210±20)g，周龄约6周。将所有大鼠置于鼠箱内分别进行适应性饲养1周，维持室温在20 ℃～25 ℃，湿度约55%，给予充足的饮水和标准饲料，让其自由活动与进食，设定昼夜周期为12 h。本实验遵循《实验动物保护条例》相关规定。

1.1.2 试剂：6-羟基多巴胺(6-OHDA，上海江莱生物科技有限公司)，水合氯醛(大连美仑生物技术有限公司)，阿朴吗啡(上海浩然生物技术有限公司)，多巴丝肼片(上海罗氏制药有限公司，国药准字H10930198)；原儿茶酸(上海哈灵生物科技有限公司)。

1.1.3 仪器：脑立体定位仪(51700系列，美国stoleting)；MB-602酶联免疫分析仪(济南普纳仪器设备有限公司)；AU5400全自动生化分析仪(OLYMPUS)。

1.2 方法

1.2.1 造模及实验方法：所有大鼠适应性饲养后，随机分为正常对照组10只、模型组10只、美多芭组20只、原儿茶酸组20只。将6.7 mg 6-羟基多巴胺(6-OHDA)溶于1 mL含0.2%抗坏血酸的生理盐水中，制成溶液(6.7 mg/mL)备用。对模型组、美多芭组和原儿茶酸组大鼠进行造模，采用腹腔注射10%的水合氯醛(40 mL/100 g)进行麻醉，麻醉成功后取仰卧位，将大鼠固定于脑立体定位仪上，定位左侧纹状体，钻透颅骨，以1 μL/min的速度向左侧纹状体内注射6-OHDA溶液，留针10 min后缓慢拔针，常规缝合伤口、抗感染。手术2周后，用0.9%NaCl配制浓度为0.05 mg/mL的阿朴吗啡溶液，经腹腔注射0.25 mg/kg，记录大鼠的旋转行为，速度达到6 r/min即为造模成功[7]，本研究各组大鼠均造模成功。用0.9%NaCl配制浓度为40 mg/mL的美多芭溶液，美多芭组大鼠灌胃400 mg/kg美多芭，每天1次灌胃治疗；用0.9%NaCl配制浓度为0.5 mg/mL的美多芭溶液，原儿茶酸组皮下注射原儿茶酸5 mg/kg，每天1次。模型组予以等体积0.9%NaCl。2组大鼠均治疗2周。

1.2.2 血清指标采集：治疗结束后，分别采集各组大鼠的尾部静脉血2 mL，然后分离血清，采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清中TNF-α、IL-1β水平，用酶标仪分析；采用硫代巴比妥酸比色法测定血清中丙二醛(malondialdehyde，MDA)水平及黄嘌呤氧化酶法测定血清中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)水平，用全自动生化分析仪检测。

2 结果

2.1 各组大鼠血清中TNF-α水平比较 模型组TNF-α水平明显高于正常对照组(P<0.05)。治疗后美多芭组和原儿茶酸组血清TNF-α水平明显低于模型组(P<0.05)，但仍显著高于正常对照组(P<0.05)。美多芭组和原儿茶酸组血清TNF-α水平差异无统计学意义。见表1。

表1 各组大鼠血清中TNF-α水平比较

*P<0.05，与正常对照组比较，compared with normal control group；#P<0.05，与模型组比较，compared with mondel group

2.2 各组大鼠大鼠血清中IL-1β水平比较 模型组血清IL-1β水平明显高于正常对照组(P<0.05)。治疗后美多芭组和原儿茶酸组血清IL-1β水平明显低于模型组(P<0.05)，且与正常对照组比较差异均无统计学意义。美多芭组和原儿茶酸组血清IL-1β水平差异无统计学意义。见表2。

表2 各组大鼠血清中IL-1β水平比较

*P<0.05，与正常对照组比较，compared with normal control group；#P<0.05，与模型组比较，compared with mondel group

2.3 各组大鼠大鼠血清中MDA、SOD水平比较 模型组血清MDA水平明显高于正常对照组(P<0.05)，治疗后美多芭组和原儿茶酸组MDA水平明显低于模型组(P<0.05)，但仍显著高于正常对照组(P<0.05)。模型组血清SOD水平明显低于正常对照组(P<0.05)，治疗后美多芭组和原儿茶酸组血清SOD水平明显高于模型组(P<0.05)，且与正常对照组比较差异均无统计学意义。美多芭组和原儿茶酸组大鼠血清MDA、SOD水平差异无统计学意义。见表3。

表3 各组大鼠血清中MDA、SOD水平比较Tab.3 Comparison of serum MDA and SOD levels among each group (±s，mmol/L)

*P<0.05，与正常对照组比较，compared with normal control group；#P<0.05，与模型组比较，compared with mondel group

3 讨论

随着社会老龄化的而不断加深，作为一种退行性病变，PD患者的发病率不断增加，威胁患者的生活质量和生命健康。PD的病因有年龄老化、遗传、环境因素、脑外伤、感染和免疫、氧化反应异常等[8]，这些因素能够导致位于大脑黑质的多巴胺能神经元损伤、凋亡，多巴胺合成分泌量减少，纹状体、中脑-皮质系统、中脑-边缘系统的多巴胺含量下降，引起运动功能障碍、智能、情感异常等相关临床表现。原儿茶酸是3，4-二羟基苯甲酸，存在于益智仁、狗脊、桂枝、川芎等药物中，具有多种生理活性[9]，不仅能够抑制细菌、平喘、祛痰，还能够抗血小板聚集、减少心肌耗氧、解毒，能够通过组织线粒体膜电位的变化来减少活性氧产生，抑制氧化反应对细胞产生的损伤。已有研究显示[10]，原儿茶酸对鱼藤酮诱导的PD模型小鼠的脑组织具有保护作用。在本实验中，通过对PD模型大鼠血清TNF-α、SOD、MDA及IL-1β等相关指标的检测，观察原儿茶酸对于PD的作用效果及机制。

本研究结果发现，模型组大鼠血清TNF-α、IL-1β水平均明显高于正常对照组，表明PD的发生与炎症反应密切相关。TNF-α、IL-1β都是炎症反应相关的重要细胞因子，TNF-α具有细胞毒性，在免疫应答和细胞凋亡过程中发挥重要作用；IL-1β在加重炎症反应的同时，还能促进星形胶质细胞合成分泌一氧化氮，损害神经元。有研究报道[11]，炎症反应机制可能参与对黑质多巴胺能神经元的损伤，这与TNF-α等细胞因子水平升高有关。本研究结果显示，与模型组比较，美多芭组和原儿茶酸组大鼠的血清TNF-α、IL-1β水平明显降低(P<0.05)，表明原儿茶酸能够抑制PD患者体内的炎症反应，减轻炎症反应对于神经元的损伤。

氧化应激反应是帕金森病形成的主要原因之一，氧化反应能够损伤神经元细胞，同时促进细胞凋亡。本研究结果显示，与正常对照组比较，模型组大鼠血清MDA水平明显较高，血清SOD水平明显较低(P<0.05)。MDA是脂质过氧化的产物，属于不饱和脂肪酸，能够促进脂质过氧化以及氧自由基的形成，加重氧化反应，影响细胞代谢，促进细胞凋亡，血清MDA水平常用来反映机体的氧化反应程度[12]；SOD是超氧化物歧化酶，能够催化超氧化物阴离子自由基(O2-)还原，达到清除自由基，减轻氧化反应的作用，其血清水平常用来评价机体抗氧化能力[13]。MDA水平升高，SOD水平下降提示PD患者抗氧化能力减弱。而与模型组比较，美多芭组和原儿茶酸组大鼠的血清MDA水平明显降低，血清SOD水平明显升高(P<0.05)，表明原儿茶酸能够提高机体抗氧化能力，减轻氧化损伤。

本实验通过对60例PD模型大鼠血清TNF-α、SOD、MDA及IL-1β水平的检测结果进行分析，证实了原儿茶酸能够明显降低帕金森模型大鼠血清TNF-α、MDA及IL-1β水平，提高SOD活性，对帕金森病引起的氧化应激损伤有保护作用。在下一步研究中，本课题组将进行分子机制方面研究，为本实验所反映的现象做出进一步论证和分析。

[1] 黄俊.帕金森病的研究进展[J].中国当代医药，2010，17(34)：15-16.

[2] 冯涛.进展期帕金森病的治疗策略[J].中华医学信息导报，2015，30(7)：18.

[3] 陈生弟.我国帕金森病的研究进展(述评)[J].中国神经免疫学和神经病学杂志，2001，8(2)：67-69.

[4] 吴惠子.抗帕金森病药物左旋多巴诱导的运动并发症以及普拉克索药代动力学的遗传药理学研究[D].长沙：中南大学，2012.

[5] 关水，刘天庆，葛丹，等.原儿茶酸对体外培养的神经干/祖细胞增殖及凋亡的影响[J].中国药理学通报，2009，25(4)：448-452.

[6] 刘叶明.原儿茶酸对鱼藤酮诱导的PC12细胞凋亡的保护作用[D].大连：大连理工大学，2007.

[7] 王军，张旺明，罗敏捷，等.6-羟基多巴胺致帕金森病模型大鼠步态的CatWalk定量分析[J].中华神经医学杂志，2012，4(11)：364-368.

[8] 黄娟.帕金森综合症的病因分析及其治疗分析研究[J].医药前沿，2015(20)：83.

[9] 关水.益智仁中原儿茶酸对PC12细胞保护作用研究[D].大连：理工大学，2006.

[10] 张秀丽，张树平.原儿茶酸对鱼藤酮诱导的帕金森模型鼠脑组织抗氧化能力的影响[J].//2011全国老年痴呆与衰老相关疾病学术会议暨第三届山东省神经内科医师(学术)论坛论文集[C].2011：105-106.

[11] 冼志红，唐纯志，杨君军，等.针刺对帕金森模型大鼠血清IL-1β及TNF-α的影响[J].国医论坛，2005，20(3)：17-19.

[12] 王向明，陆学胜.钩藤碱对帕金森大鼠脑内SOD、DA、MDA表达的调节作用[J].中西医结合心脑血管病杂志，2014(6)：730-731.

[13] 许永海.电针对鱼藤酮诱导的帕金森病大鼠模型黑质氧化应激作用的影响[D].武汉：湖北中医药大学，2012.

(编校：王俨俨)

Effect of protocatechuic acid on serum TNF-α, IL-1β and oxidative stress products levels in Parkinson rats

ZHANG QiangΔ, LIU You, ZHANG Zhong-hai

(Department of Medical Genetics,College of Basic Medicine，Xuzhou Medical College, Xuzhou 221004, China)

ObjectiveTo explore the effect of protocatechuic acid on serum tumor necrosis factor-α(TNF-α), interleukin-1β (IL-1β) and oxidative stress products levels in Parkinson rats.Methods60 male SD rats were randomly divided into normal control group (n=10), model group (n=10), madopar group (n=20) and protocatechuic acid group (n=20). Rat model with Parkinson disease were builded in model group, madopar group and protocatechuic acid group. Madopar group and protocatechuic acid group were given corresponding drug with a consecutive treatment of two weeks. After treatment，the serum TNF-α,malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD) and IL-1β levels were detected in all groups.ResultsCompared with normal control group, the serum TNF-α, IL-1β and MDA levels in model group were significantly higher, and SOD level was lower (P<0.05). Compared with model group, the serum TNF-α, IL-1β and MDA levels in madopar group pre-treatment were significantly lower, and SOD level was higher (P<0.05). There were no significant difference of serum TNF-α, IL-1β, MDA and SOD levels between madopar group and protocatechuic acid group.ConclusionThe protocatechuic acid could significantly reduce the serum TNF-α, MDA and IL-1β levels in Parkinson model rats, enhance the activity of SOD, which has protective effect on oxidative stress injury induced by Parkinson disease.

protocatechuic acid; Parkinson disease; rat; tumor necrosis factor-α; interleukin-1β; oxidative stress

徐州医学院优秀人才科研启动基金(D2014004)

张强，男，博士，讲师，研究方向：帕金森病，E-mail：drzhangqiangxz@163.com。

R742.5

A

1005-1678(2015)11-0037-03