艾灸对老年大鼠海马线粒体凋亡及其基因调控的研究

目的:以线粒体为中心,从其形态、结构、膜蛋白间的调控,以及线粒体DNA的缺失等方面,综合探讨线粒体在细胞凋亡信号转导通路中的作用机制及艾灸百会、肾俞穴对延缓脑老化的影响机制。 方法:以自然老龄大鼠为衰老模型,设以青年组(3月龄)、老年组及老年艾灸组(17月龄);青年组和老年组同步喂养,不予其他处理;老年艾灸组则用直径约0.8cm的艾条,于“百会”、“肾俞”穴上方2～3cm处悬灸,每日1次,每次每穴10min,5日为1疗程,共8个疗程;运用电镜、流式细胞仪、免疫组化、PCR与Western blot等方法,观察各组大鼠海马神经元及线粒体超微结构、线粒体膜电位与神经元凋亡率的相关性以及线粒体膜释放蛋白Bcl-2/Bax、Caspase-3,-9的蛋白表达、线粒体DNA缺失、14-3-3ξ蛋白等指标的变化。 结果:(1)通过8个疗程的艾灸治疗,老年艾灸组在平均体积、体密度、数密度、比表面与嵴膜密度方面均与青年组无显著性差异(P>0.05),但与老年组比较有着显著性差异(P<0.01)。说明艾灸能抑制线粒体随增龄的形态结构改变,维持线粒体的功能,而达到延缓脑老化的功效。(2)老年大鼠通过艾灸治疗后阻止了海马线粒体膜电位的耗散,明显减少神经元凋亡数量,与老年组比较有显著性差异(P<0.01),艾灸组与青年组之间无显著性差异(P>0.05);相关分析表明,老年大鼠海马神经元凋亡百分比与线粒体膜电位呈线性负相关(r=-0.483,P<0.01),肯定了线粒体和细胞凋亡对衰老过程的影响及两者的相互关系。(3)老年艾灸组Bcl-2有强阳性表达,与青年组,老年组比较均有显著性差异P<0.01;其Bax的阳性表达减弱,与老年组比较P<0.01,与青年组比较P<0.05,但Bcl-2/Bax与青年组及老年组比较均有显著性差异(P<0.01)。(4)老年艾灸组caspase-3,caspase-9活性降低,与青年组、老年组比较呈较显著性差异(P<0.05);且caspase-3的蛋白表达也显著降低,与老年组比较有显著性差异(P<0.01)。(5)老年大鼠脑细胞mtDNA缺失明显高于青年组与艾灸组,说明mtDNA缺失确与增龄有关。通过艾灸治疗,明显减少mtDNA缺失,与青年组比较显著性差异为P<0.05,与老年组比较显著性差异为P<0.01,说明艾灸肾俞、百会对mtDNA损伤有保护作用。(6)老年组与青年组相比14-3-3蛋白明显下降,有着显著性差 博士学位论文 艾灸对老年大鼠海马线粒体凋亡及其基因调控的研究 异(P<0.01),提示14一3一3蛋白随着增龄有下降趋势;艾灸百会肾俞能改善这一 现象,增强14一3一3蛋白的表达,与老年组比较呈显著性差异(P<0.01)。结果提 示通过艾灸治疗能抑制14一3一3蛋白的随增龄变化,提高14一3一3蛋白的保护作用。 结论:从线粒体一凋亡一衰老这一整体角度来看,(1)线粒体结构与功能 的改变是凋亡的转换器,衰老的中心环节;(2)艾灸能多环节、多靶点的纠正以 线粒体为中心的凋亡信号转导紊乱,从而保护线粒体的结构与功能,抑制细胞凋 亡,延缓脑老化。 主题词:衰老脑老化艾灸疗法 线粒体细胞凋亡信号转导 半胧氨酸蛋白酶Bd一2蛋白14一3一3蛋白