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在诸多老年性疾病中,神经退行性疾病患病率逐年提高,阿尔茨海默病(Alzhelmer’s disease,AD)是一种以进行性记忆障碍为主要临床表现的神经退行性疾病。近年来在对AD的研究中,β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)沉积被认为是AD脑内老年斑的主要结构物质,且它的毒性作用是AD病理机制中的重要环节,脑室投放Aβ肽段可诱导动物产生记忆障碍,同时结合三氯化铝(Aluminum chloride,AlC13)及重组人类生长因子 β-1(recombinant human transforming growth factor β-1,RHTGF-β1)建立多因素损伤模型,可较全面模拟人类AD复杂的病理生理特征。细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)或细胞凋亡(apoptosis)是一种由基因调控的,以维持组织的自身稳定而发生的主动的生理性死亡过程,与中枢神经系统的衰老和AD的发生存在密切联系。细胞凋亡是神经退行性疾病神经元丧失的原因之一,内外因素通过激活细胞自身基因程序而引起神经元凋亡,而AD是神经细胞加速凋亡而产生的。细胞凋亡的主要途径根据其启动与凋亡传导通路大致分为线粒体信号通路、内质网通路和死亡受体通路。现在普遍认为线粒体是控制细胞凋亡的中心及产生氧自由基的主要场所,其中线粒体功能失常或由线粒体介导的神经细胞凋亡在退行性疾病发生和发展的过程中起了重要作用。Aβ主要通过激活线粒体凋亡途径诱导神经元凋亡并引起神经元丢失,在AD的发病机制与病理进程中发挥了重要作用。从半枝莲(Scutellaria Barbata D,Don)中提取分离的黄酮类化合物半枝莲黄酮(Scutellaria Barbataflavonoids,SBF)由于其多羟基结构具有较强还原性,对神经有保护作用。现代药理研究发现其具有抗氧化、抗突变、抗肿瘤、改善记忆障碍和神经病理学改变等多种药理学作用。本研究利用体外脑室注射Aβ25-35结合AlC13及RHTGF-β1建立脑损伤模型,通过线粒体凋亡通路中细胞因子及其他物质代谢的变化,探讨半枝莲黄酮对复合Aβ25-35所致大鼠的脑内线粒体凋亡通路异常的影响,为半枝莲黄酮抗痴呆的药用价值探究提供实验基础。目的:探讨半枝莲黄酮对复合Aβ25-35所致大鼠的脑内线粒体凋亡通路异常的影响。方法:选用健康300-350 g雄性大鼠,12 h明/暗光照,颗粒饲料常规喂养,自由饮水,适应性喂养一周,于术前禁食12小时。腹腔注射10%水合氯醛(300 mg/Kg)麻醉进行手术,第1d脑室注射RHTGF-β1(10 ng),第2d开始侧脑室分别于上午注射Aβ25-35 4 μg/d,连续注射14 d;下午注射1%AlC13 3μl/d,连续注射5d。假手术组大鼠按同样方法脑室注射等体积生理盐水。大鼠术后45 d采用Morris水迷宫进行记忆障碍模型筛选,造模成功大鼠于手术49 d随机分为4组,复合Aβ模型组和3剂量SBF药物组。药物组大鼠分别给予35、70和140 mg/kg·d-1的SBF灌胃,复合Aβ组和假手术组大鼠给予等体积生理盐水灌胃,连续给药36 d、手术后85 d断头处死,检测各项指标。蛋白质印迹法(western blotting)检测皮层线粒体内B细胞淋巴瘤/白血病-xL基因(B-cell lymphoma/leukemia-xL gene,Bcl-xL)、B细胞淋巴瘤/白血病-2基因拮抗剂/抑制剂(Bcl-2 antagonist/killer,Bak)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Cysteinyl aspartate specific protease-3,Caspase-3)蛋白的表达;反转录-聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)法检测皮层细胞中细胞色素C(Cytochrome C,Cyt-C)、细胞凋亡蛋白酶激活因子-1(Apoptotic protease activating factor-1,Apaf-1)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-9(Cysteinyl aspartate specific protease-9,Caspase-9)mRNA 的表达。结果:1.皮层细胞线粒体中Bak蛋白的表达影响采用western blotting法测定皮层线粒体内Bak蛋白的表达。结果发现,与假手术组相比,模型组Bak蛋白的表达明显增加(P<0.01),与模型组相比,三剂量SBF 35、70和140 mg/kg能不同程度的显著降低Bak蛋白的表达(P<0.01)。2.皮层细胞线粒体中Bcl-xL蛋白的表达影响采用western blotting法测定皮层线粒体内Bcl-xL蛋白的表达。结果发现,与假手术组相比,模型组Bcl-xL蛋白的表达明显降低(P<0.01),与模型组相比,三剂量SBF 35、70和140 mg/kg能不同程度的显著提高Bcl-xL蛋白的表达(P<0.01)。3.皮层细胞中Caspase-3蛋白的表达影响采用western blotting法测定皮层线粒体内Caspase-3蛋白的表达。结果发现,与假手术组相比,模型组Caspase-3蛋白的表达明显增加(P<0.01),与模型组相比,三剂量SBF 35、70和140mg/kg能不同程度的显著降低Caspase-3蛋白的表达(P<0.01)。4.皮层细胞中Cyt-C mRNA的表达影响采用RT-PCR法测定皮层细胞中Cyt-C mRNA的表达。结果发现,与假手术组相比,模型组Cyt-C mRNA的表达明显增加(P<0.01),与模型组相比,三剂量SBF 35、70和140 mg/kg能不同程度的显著降低Cyt-C mRNA 的表达(P<0.01)。5.皮层细胞中Apaf-1 mRNA的表达影响采用RT-PCR法测定皮层细胞中Apaf-1 mRNA的表达。结果发现,与假手术组相比,模型组Apaf-1 mRNA的表达明显增加(P<0.01),与模型组相比,三剂量SBF 35、70和140 mg/kg能不同程度的显著降低Apaf-1 mRNA 的表达(P<0.01)。6.皮层细胞中Caspase-9 mRNA的表达影响采用RT-PCR法测定皮层细胞中Caspase-9 mRNA的表达。结果发现,与假手术组相比,模型组Caspase-9 mRNA的表达明显增加(P<0.01),与模型组相比,三剂量SBF 35、70和140 mg/kg能不同程度的显著降低Caspase-9 mRNA 的表达(P<0.01)。结论:1.SBF可以显著降低复合Aβ25-35所致大鼠皮层线粒体内凋亡基因Bak的蛋白表达,明显提高抗凋亡基因Bcl-xL蛋白的表达水平。2.SBF可显著降低复合Ap25-35所致大鼠皮层细胞中Cyt-C、Apaf-1和Caspase-9的mRNA表达,明显降低Caspase-3蛋白的表达水平。3.SBF对复合Aβ25-35所致大鼠记忆障碍具有改善作用,其作用机制可能是通过降低线粒体膜腔内凋亡基因Bak的表达,提高抗凋亡基因Bcl-xL 的水平;降低胞浆中 Cyt-C、Apaf-1、Caspase-9 和 Caspase-3的表达,从而抑制神经细胞凋亡起到保护神经的作用。SBF这种作用可能有利于改善记忆障碍及对AD的治疗。