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被促衰老P8型小鼠肝细胞色素P450 3A对学习与记忆的影响

2022-07-29
来源:求医网
第一军医大学学报1999年第19卷第4期

刘卉陈俊抛平井圭一

摘要目的:探讨学习与记忆是否与细胞色素P450 3A(CYP3A)的活性变化有关。方法:本文用红霉素N-脱甲基酶活性测定法分别检测了SAM-R1和SAM-P8组被促衰老小鼠(SAM)在7、13、36及84周龄时其肝微粒体细胞色素P450 3A的活性变化。结果:以SAM-R1组为对照,随着年龄增长,SAM-P8组中的CYP3A活性明显降低。结论:CPY3A的活性随着年龄增长对学习与记忆有一定的影响。SAM-P8对研究有关人类衰老时记忆减退提供确实有效的动物模型。

关键词:细胞色素P450 3A(CYP3A)被促衰老鼠学习与记忆

被促衰老小鼠 (Senescence-accelerated mouse,SAM)是一种被加速衰老的小鼠模型,是由日本Takeda等[1]制作。它包括促衰老倾向型(Senescence-accelerated prone mouse,SAM-P)和抗促衰老型(senescence-accelerated resistant mouse,SAM-R),后者显示正常年龄组特点。SAM-P由SAM-P1、SAM-P2、SAM-P3、SAM-P6、SAM-P7、SAM-P8、SAM-P9、SAM-P10及SAM-P11组成;SAM-R则由SAM-R1、SAM-R4及SAM-R5组成。从幸存者、生长率及Gompertzian作用的结果来看,SAM-P被认为是加速衰老的年龄模型。有资料表明SAM-P的早老表现:活性降低、毛发变粗及脱落提前、眼周损害、脊柱前或后突、淀粉样变性和骨质疏松症的发病率提高以及免疫作用的降低等[1]。但这些病理表现在前9种SAM-P基质中各有不同。已证实SAM-P8具有与年龄相关的学习与记忆能力衰退的特征[2] 。CPY3A是肝脏混合功能氧化酶系(MFO)的主要成份,在内源性和外源性化合物的生物转化中起重要作用。作者主要目的是通过分别测定CPY3A在SAM-R1及SAM-P8肝微粒体中的活性变化,证实SAM肝CPY3A的活性是否随年龄的增长而降低,探讨其对学习与记忆的作用。

1 材料和方法

1 材料 实验动物为被促衰老小鼠(SAM),雄性,体质量100~150 g,实验分SAM-R1和SAM-P8二组,每组动物又分为存活期7、13、36和84周龄组。SAM-R1组中7周龄鼠5只,13周龄6只,36周龄8只,84周龄7只;SAM-P8组中各为4、7、6和5只。动物均由日本京都大学胸部疾病研究所老化生物学教研室提供。红霉素和NADPH为日本和光纯药业株式会社提供。

1.2 方法

1.2.1 肝微粒体制备 上述各组动物禁食24 h后断头处死,取出肝脏,放入试管内置于冰上。加4倍于肝重的0.25 mol/L蔗糖溶液制备匀浆,经1000 g离心10 min,4 ℃。将上清液收集于另一试管内置于冰上,在上述沉淀物中再加入4倍肝重的0.25 mol/L蔗糖溶液搅拌均匀,同样离心速度、时间及条件制得上清液,收集两次上清液于4 ℃ 12000 g离心15 min,再取上清液于400000g 4 ℃离心65 min。取沉淀物用0.15 mol/LKCl溶液制成匀浆,经400000g于4 ℃离心65 min,所得微粒体用新鲜配制的0.1 mol/LTris-HCl缓冲液(pH7.4)稀释,Lorry法[5]测定蛋白浓度。

1.2.2 肝微粒体细胞色素P450 3A活性测定 用新鲜配制的0.1 mol/L Tris-HCl缓冲液(pH7.4)稀释肝微粒体,使蛋白终浓度为0.7~1.0 g/L,如此分别制备相同2份,取名为A、B两组。分别于A、B组中加入新鲜配制的0.1 mol/L红霉素及0.1 mol/L半尿素盐酸盐,使最终浓度分别为1mmol/L及1.25 mmol/L,再于A组中加入新鲜配制的0.1 mol/L NADPH,最终浓度为1 mmol/L;加10%三氯乙酸100 μl中止B组反应后再加0.1 mol/LNADPH,最终浓度亦为1 mmol/L,立即摇匀,同时配制作为标准曲线的C组,分别配制浓度为0.5、1.0及2.0 mmol/L甲醛溶液,取104倍稀释后的甲醛溶液各为3、6、12 μl,分别加入0.1 mmol/L半尿素盐酸盐10 μl,10%三氯乙酸333μl及0.1 mmol/L Tris-HCl缓冲液各为654、651及645 μl,使三个试管总量各为1 ml。A、B、C三组充分摇匀置室温30 min后,A组加10%三氯乙酸100 μl中止反应,立即摇匀,A、B、C组全部2500r/min 离心10 min以沉淀蛋白。取上清液200 μl,按Nash法测定代谢产物甲醛生成量。再根据标准曲线求出肝微粒体细胞色素P450 3A的活性(mmol·min-1.g-1)。

2 结果

sAM-R1与SAM-P8组肝微粒体细胞色素P450 3A活性随年龄变化的比较见图1。

图1SAM肝微粒体中CYP 3A活性年龄变化的比较

Fig.1 Comparison of changes of CYP3A activity with ages in hepatic microsome in SAM

从图1可见,在SAM-R1和SAM-P8组中,CYP3A活性均随年龄增长而降低。SAM-R1组的7至84各周龄组之间CYP3A活性变化不明显,经t检验,P>0.05。SAM-P8组中13周龄组CYP3A活性降低显著,下降约34%,t=3.04,P<0.01;比较13周和36周龄组则下降约35%,t=3.274,P<0.005;36至84周龄组降低约87%,t=2.27,P<0.02。可见,随着年龄增长,CYP3A活性在SAM-P8各周龄组中有不同程度的降低,而在SAM-R1组则变化不明显。

在同龄组内比较发现,7周龄鼠SAM-P8与SAM-R1两组的CYP3A活性差异较显著,t=1.988,P<0.05;13周龄鼠SAM-P8与SAM-R1两组比较,t=2.415,P<0.02,有显著差异;而36和84周龄鼠SAM-P8与SAM-R1两组比较分别是:t=2.714,P<0.01和t=2.95,P<0.02,均为显著差异。

3 讨论

实验证实,在SAM-R1和SAM-P8中,CYP3A的活性均随着年龄增长而降低,这与前面提到的药物动力学研究结果是一致的[4],其中在SAM-P8中降低最明显,于SAM-R1中变化不明显,这与SAM-P8具有被加速衰老的特征,而SAM-R1与具有正常年龄的特点相符合[1]。在同一年龄组中SAM-P8组CYP3A活性最低,以SAM-R1组为参照,提示CYP3A对学习与记忆有一定的影响作用,SAM-P8对研究有关人类衰老时记忆减退提供确实有效的动物模型。

作者简介:刘卉,女1970年出生,医师,电话85142699

作者单位:刘卉陈俊抛(第一军医大学珠江医院神经内科,广州,510282)

平井圭一(金泽医科大学解剖学第一讲座,金泽,日本)

参考文献

1 Takeda T,Hosokawa M,Takeshita S et al.A new murine model of accelerated senescence.Mech Ageing Dev,1981,17(1):183

2 Masaomi M,Yoshihiro K,Naoki Y et al.Phys Beh ,1986,38(2): 399

3 Schmncker DL,Wang RK.Age-related changes in liver drug metabolizing enzymes.Exp Gerontol ,1980,15(2): 321

4 Christine MH,Watkins PB,Paul Saenger et al.Effect of age and gender on the activity of human hepatic CYP3A.Bioche Phar,1992,44(2): 275

5 Lorry OH.Protein measurement with Folin phenol regent.J Biol Chem,1951,193:265