阿托伐他汀對腦組織血紅素加氧酶的影響

王 冰 王江橋(通信作者)

河南省人民醫院神經內科，河南 鄭州 450003

·論著 臨床診治·

阿托伐他汀對腦組織血紅素加氧酶的影響

王 冰 王江橋(通信作者)

河南省人民醫院神經內科，河南 鄭州 450003

目的 研究阿托伐他汀對β淀粉樣蛋白1-42誘導阿爾茨海默病大鼠模型大腦頂葉皮層和小腦血紅素加氧酶(HO)的影響。方法 將40只Wistar大鼠隨機分為正常對照組、他汀對照組、模型對照組和他汀治療組，每組10只。Western blot法檢測頂葉皮層和小腦HO-1和HO-2的表達。結果 頂葉皮層區他汀治療組HO-1的表達增加與其他3組相比差異有統計學意義(P<0.05)，而4組HO-2的表達相比差異無統計學意義(P>0.05)；小腦區他汀治療組HO-2的表達增加與其他3組相比差異有統計學意義(P<0.05)，而4組HO-1的表達相比差異無統計學意義(P>0.05)。結論 阿托伐他汀可以上調大腦不同部位HO-1和HO-2的表達，減輕神經細胞損傷。

阿爾茨海默病；阿托伐他??；血紅素加氧酶

阿爾茨海默病(AD)是一種漸進的、以記憶和日常生活功能減退及性格改變的神經退行性疾病。本研究擬采用阿托伐他汀治療AD模型，觀察其對大鼠腦組織血紅素加氧酶分泌水平的影響，探討阿托伐他汀對AD產生療效的可能作用機制。

1 材料和方法

1．1 試劑 阿托伐他汀、Aβ1-42、β-actin抗體、辣根過氧化物酶標記山羊抗兔IgG、兔抗鼠HO-1多克隆抗體和兔抗鼠HO-2多克隆抗體。

1．2 AD模型的建立 用無菌生理鹽水將Aβ1-42稀釋成10 μg/μL，37 ℃孵育1周。大鼠采用10%水合氯醛麻醉，固定于腦立體定位儀上，做正中切口，于前囟后3.0 mm，中線左、右側旁開2.2 mm為穿刺點，分別注射Aβ1-422 μL。術后肌內注射青霉素，20萬U/d，連續3 d。

2 結果

頂葉皮層各組HO-1相對灰度值比較，差異有統計學意義(F=23.36，P=0.00)，而各組HO-2相對灰度值比較，差異無統計學意義(F=1.98，P=0.15)；小腦各組HO-1相對灰度值比較，差異無統計學意義(F=0.70，P=0.56)，而各組HO-2相對灰度值比較，差異有統計學意義(F=55.76，P=0.00)。見圖1、見表1。

圖1 各級HO-1、HO-2相對灰度值比較 (a)頂葉皮層HO-1蛋白水平的表達；(b)頂葉皮層HO-2蛋白水平的表達；(c)小腦HO-1蛋白水平的表達；(d)小腦HO-2蛋白水平的表達；1，2，3，4分別為正常對照組、他汀對照組、模型對照組和他汀治療組

部位正常對照組他汀對照組模型對照組他汀治療組F值P值頂葉皮層HO10.75±0.130.78±0.090.91±0.081.16±0.0723.360.00HO20.80±0.080.82±0.110.89±0.090.78±0.051.980.15小腦HO10.60±0.070.65±0.060.64±0.100.62±0.060.700.56HO20.77±0.040.82±0.070.95±0.031.12±0.0553.760.00

3 討論

阿爾茨海默病是一種進行性發展的神經系統退行性疾病。目前批準使用的治療AD的藥物只有幾種，包括多奈哌齊、加蘭他敏和美金剛等，這些藥物能有效減輕癥狀，但效果只能持續1～2 a[1]。近幾年，流行病學研究顯示，他汀類藥物可以明顯改善AD患者的認知功能和記憶功能，因此他汀類藥物作為潛在的治療AD的藥物被提了出來，但他汀對AD的保護作用機制還不明確，據Mancuso等學者報道，他汀類藥物可調節血紅素加氧酶/膽綠素還原酶軸(HO/BVR)，HO/BVR系統通過減少血紅素、生成CO和膽綠素等細胞保護因子，從而在保持細胞穩態、抗氧化應激方面發揮舉足輕重的作用[2-3]。

阿爾茨海默病主要病理特征細胞外老年斑(SP)，其形成主要由于β淀粉樣多肽(Aβ)的沉積和tau蛋白磷酸化引起的神經元纖維纏結[4]。已有研究表明，Aβ可通過多種誘發氧化應激，且具有細胞毒性作用，可引起神經元細胞的變性、死亡[5]，氧化應激在AD的發生、發展中發揮著重要的作用。臨床前期研究證實，阿托伐他汀能減少老年犬的β分泌酶水平和氧化應激反應物水平。流行病學研究顯示，服用他汀類治療人群的AD的發病率較低，但其對AD的保護機制還不完全明確。多文獻報道他汀類治療AD不完全依賴于降低膽固醇水平，提示可能存在獨立于降低膽固醇之外的其他作用機制。據報道，他汀可調節血紅素加氧酶、干擾異戊二烯的合成、影響Rho/Ras系統，防止炎癥細胞因子的過度表達，刺激促存活細胞系統PI3K/Akt通路，減少腦內氧化應激反應物，他汀還可能通過增加參與應激反應關鍵蛋白的表達抵消自由基的損傷[6]。

血紅素加氧酶(HO)是參與細胞應激反應的主要系統之一，是血紅素降解的起始酶和限速酶。目前發現HO有3種同工酶形式：HO-1、HO-2、HO-3。HO-1即熱休克蛋白32，是誘導亞型酶，是體內最重要的內源性抗氧化保護因子之一，能被缺氧、氧化應激、細胞因子、重金屬和某些藥物等誘導激活大量表達，在組織氧化損傷的病理條件下起著重要的調節作用[4]。HO-2是構成亞型酶，參與血紅素的生理性代謝循環；HO-3催化血紅素降解的活性很低，其主要作用可能是介導HO與血紅素的結合。HO-1和HO-2催化相同的反應-氧化血紅素，生成等摩爾的鐵、一氧化碳(CO)和膽綠素，膽綠素可生成抗氧化作用更強大的膽紅素，這些代謝產物均具有抗炎、抗氧化、抗凋亡、信號傳遞和免疫調節等作用。CO不僅是重要的細胞信使因子，而且還可能調節或抑制一氧化氮合酶影響血管內皮細胞；膽綠素和膽紅素是體內的抗氧化物質，可降低氧化應激的水平，在維持內皮細胞完整性、防止細胞凋亡等方面發揮著保護作用；HO衍生來的鐵被證實是一種保護上皮細胞的抗氧化劑，可誘導鐵蛋白表達和合成增加，具有抗氧化、抗凋亡作用，HO-1的上調可誘導鐵蛋白的合成。HO-1被用來研究其在阻止AD病人神經退化過程中可能發揮的作用[7]。

本實驗結果顯示，他汀治療組頂葉皮層HO-1的表達較其他3組明顯增加，在腦內阿托伐他汀對HO亞型的調節存在差別，HO-1在頂葉皮層上調，HO-2在小腦上調，這種不同可能與β淀粉樣多肽的沉積程度不同有關。

對于AD，目前并無特異的治療方法，他汀對腦內血紅素加氧酶的調節可能是其對AD神經細胞發揮保護作用的機制之一。

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(收稿2017-04-02)

責任編輯：王喜梅

Effect of atorvastatin on heme oxygenase in brain tissues

Wang Bing，Wang Jiangqiao

Department of Neurology，the People's Hospital of Henan Province，Zhengzhou 450003，China

Objective To observe the effect of atorvastatin on heme oxygenase in both parietal cortex and cerebellum in model rats with Alzheimer’s disease induced by beta-amyloid protein (1-42)．Methods Forty Wistar rats were randomly divided into normal control group，statin control group，model control group and statin treatment group，ten rats in each group．Then the expressions of HO-1 and HO-2 in both parietal cortex and cerebellum were detected by Western blot method．Results In parietal cortex area，the HO-1 expression in the statin treatment group increased and showed statistically significant difference compared with that in the other three groups，however，there was no significant difference in terms of HO-2 expression among the four groups．In cerebellum area，the statin treatment group showed the increased HO-2 expression and presented significant difference in comparison to others，but no significant difference was found on HO-1 expression among the four groups．Conclusion Atorvastatin can up-regulate the expressions of both HO-1 and HO-2 in different parts of the brain and can alleviate the damage of central nervous system．

Alzheimer's disease；Atorvastatin；Heme oxygenase

10.3969/j.issn.1673-5110.2017.14.024

王冰(1973-)，碩士，副主任醫師，碩士生導師，主要從事頭暈與平衡障礙的研究

R-332

A

1673-5110(2017)14-0073-03