玉竹提取物對Ｄ－半乳糖衰老小鼠模型學習記憶的影響

周衛(wèi)華　米長忠　鐘　飛

【摘 要】:目的:觀察玉竹提取物對D-半乳糖(D-gal)衰老模型小鼠學習記憶能力及抗氧化能力的影響;方法:5%D-gal皮下注射建立衰老小鼠模型,同時灌胃給予玉竹提取物(extract of Polygonatum odoratum,E-PAOA),正常對照組和模型組給予等體積生理鹽水。用Morris水迷宮實驗檢測小鼠的學習記憶能力,生化法檢測小鼠腦組織超氧化物歧化酶SOD活力及丙二醛MDA含量;結果:與正常對照組相比,模型組小鼠學習記憶能力降低,腦組織SOD活力下降,MDA含量增加。灌胃給予E-PAOA后,小鼠上述變化明顯改善;結論:E-PAOA可改善D-gal衰老模型小鼠的學習記憶能力,具有促進智力和延緩衰老的作用,其機制可能E-PAOA與具有抗氧化能力有關。

【關鍵詞】:玉竹提取物;D-半乳糖;學習記憶

【中圖分類號】R284.2【文獻標識碼】 B【文章編號】1007-8517(2009)01-0006-02

Effects ofextract of Polygonatum odoratum on learning and memory function of aging miceinduced by D-galactose

Abstract:Objective: To observe effects of the extract of Polygonatum odoratum (E-PAOA)on learning and memory function and anti-oxidative ability of aging model mice induced by D-galactose. Methods: Senile model mice were established by D-galactose hypodermic injection for 8 weeks. E-PAOA had been administered to three therapy groups. All the mice of different groups were tested with Morris water maze. Then the mice were killed and biochemically assayed of superoxide dismutase SOD and malondialdehyde MDA in the brain. Results: The model mice showed worse ability in learning and memory in comparison with control mice. TheSOD activity in the brain decreased and the MDA content increased in model rats in comparison with control. E-PAOA significantly improved the changesmentioned above. Conclusion E-PAOA improved the learning and memory dysfunction in aging model mice by modulation of the anti-oxidative ability.

Key words: the extract of Polygonatum odoratum;D-galactose; learning and memory;

阿爾茨海默病(Alzheimer disease,AD)是老年人常見的一種慢性進行性神經系統(tǒng)退行性疾病[1]。D-半乳糖 (D-galactose,D-gal)模型作為衰老模型之一,已被證實與人類自然衰老有類似的生化改變、細胞的退行性變、動物記憶鞏固障礙和再現(xiàn)障礙[2]等。玉竹(Polygonatum odoratum MilI Druce PO )為百合科黃精屬植物,味甘平,性微寒,具有滋陰潤燥,養(yǎng)胃生津之功,現(xiàn)代藥理學研究發(fā)現(xiàn),玉竹中含有甾體皂甙、黃酮、多糖、生物堿、強心甙等多種成分[3]。本實驗采用連續(xù)8周皮下注射D-gal的方法建立衰老小鼠模型,觀察玉竹提取物對其學習記憶及抗氧化能力的影響并探討其作用機制,為玉竹用于抗衰老和防治 AD提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物:昆明種小鼠,雌性,體重(222g),為本學院自己飼養(yǎng)。

1.1.2 藥品、試劑和實驗儀器

玉竹,購于吉首市藥品公司,取玉竹加適量水煮沸1h,重復煎煮3次,濾液合并后濃縮成每1ml相當于0.5g生藥的液體,將濃縮液置4℃冰箱備用;D-半乳糖,購自simga公司,超氧化物歧化酶(superoxode dismutase,SOD)試劑盒和丙二醛(malondialehyde,MDA)試劑盒(南京建成生物工程研究所),Morris水迷宮實驗系統(tǒng),分析天平(北京光學儀器廠),723分光光度計(上海第三分析儀器廠)。

1.2 方法

1.2.1 造模、分組與給藥:將合格的50只小鼠隨機分為5組,每組10只,正常對照組(生理鹽水10ml/kg),模型組(生理鹽水10ml/kg),玉竹提取物高(5g/kg)、中(2.5g/kg)、低(1g/kg)劑量組。除正常對照組外,其余各組均采用皮下注射5%D-gal 0.5ml造模[4],同時按上述劑量灌胃給藥,每天一次,連續(xù)八周。

1.2.2 Morris水迷宮實驗

Morris水迷宮的組成包括直徑120cm的圓形水池,水溫保持25±1℃,水池壁上標有東南西北四個入水點,每只動物每天訓練4次,在每天上午10:00至下午5:00間進行。每天將小鼠從不同入水點背對站臺放入水池,并記錄小鼠自入水到找到站臺所需的時間,稱為潛伏期。找到后在平臺上保持15秒,如1分鐘內找不到,引導到平臺上,保持15秒。連續(xù)訓練4天。第五天進行行為測試。實驗開始將站臺的位置轉移到另一個象限中進行站臺遷移試驗。記錄潛伏期。然后把站臺去掉,記錄2分鐘內小鼠穿越站臺位點的次數(shù),記為穿越次數(shù)。

1.2.4 腦組織生化指標檢測

將小鼠斷頭取腦,用勻漿器制備勻漿,每克組織加9 mL冰生理鹽水,將制備好的勻漿置于-80℃超低溫冰箱中保存?zhèn)溆?以上制備勻漿的過程均在0℃進行。測定小鼠腦組織SOD活性及MDA含量。

1.2.5 統(tǒng)計學處理:實驗數(shù)據以x±s表示,結果采用SPSS 12.0統(tǒng)計軟件統(tǒng)計,組間比較采用單因素方差分析處理。

2 結果

2.1 對小鼠學習記憶的影響

小鼠對D-gal皮下注射8周后模型組的逃避潛伏期延長,穿越次數(shù)減少,與正常對照組有顯著差異(P<0.01,P<0.01)。小鼠給予玉竹提取物灌胃后可改善以上癥狀,逃避潛伏期縮短,穿越次數(shù)增加(P<0.01,P<0.01)。

2.2 對小鼠腦組織生化指標的影響

模型組小鼠腦組織中的SOD活性下降,MDA含量升高,與正常對照組有顯著性差異(P<0.01),玉竹提取物中、高劑量組灌胃給藥后小鼠腦組織中SOD活性升高,MDA含量降低,與模型組有顯著性差異(P<0.01),低劑量組灌胃給藥后小鼠腦組織中SOD活性雖有所升高,MDA含量降低,但與模型組相比無顯著性差異(P>0.05)。

3 討論

觀察AD模型及治療效果的重要指標之一就是對學習記憶的影響,本實驗檢測結果顯示,模型組小鼠的學習記憶能力明顯下降,證明造模成功,灌胃E-PAOA后,上述癥狀減輕,研究結果表明玉竹有一定的抗衰老作用。AD的發(fā)生發(fā)展與氧化應激有密切關系,長期連續(xù)給動物注射半乳糖,可以使機體細胞內半乳糖濃度增高,引起細胞腫脹,代謝紊亂,并破壞和消耗機體的防御能力,使自由基脂質過氧化反應加劇,產生過量的超氧陰離子自由基,導致細胞膜的脂質過氧化,從而破壞了細胞膜,造成細胞的損害,最終引細胞的死亡起。腦的生物學特征是耗氧量大,活性氧消除系統(tǒng)水平較低,不飽和脂類含量高,以及活性氧產生的途徑多于其他系統(tǒng)或器官,大腦是活性氧優(yōu)先攻擊的靶器官[5]。研究發(fā)現(xiàn)自由基含量與自由基引發(fā)的脂質過氧化作用及生成的過氧化脂質均隨年齡增加而增加[6],同時抗氧化酶及非酶抗氧化劑如維生素E、谷胱甘肽等活性逐漸降低,導致自由基反應增強而誘發(fā)過多有毒性的過氧化物堆積誘發(fā)衰老[7]。本實驗結果顯示,進入腦組織后,能使SOD顯著提高,自由基濃度顯著減少至接近正常水平,從而有效地阻止和抑制自由基反應和脂質過氧化反應,保障腦神經細胞免受自由基的攻擊,使神經元的線粒體避免受到毒性物質的損害,保護了腦細胞的功能。

參考文獻

[1]金其煌,張學軍. 乙酰膽堿酯酶AChE與β淀粉樣肽(Aβ)的相互關系[J]. 生命科學,2004,161:11-15.

[2]張丹,王亞芳,張建軍.藏藥旺拉提取物CE對亞急性衰老小鼠學習記憶及抗氧化能力的影響[J].中國新藥雜志,2005,14.(11):1301-1304

[3]晏春耕,曹瑞芳.玉竹的研究進展與開發(fā)利用[J].中國現(xiàn)代中藥,2007,9(4):33-37.

[4]包金風,李錦明,包金云,等. 腦力智寶對D-半乳糖所致亞急性衰老小鼠的作用[J].中藥藥理與臨床, 2004,20(2):29-31.

[5]李文彬,韋豐,范明,等.半乳糖在小鼠上誘導的擬腦老化效應 中國藥理學與毒理學雜志,1995,9(2):93-95

[6]劉吉生,自由基與衰老[M]..國外醫(yī)學老年分冊,1984,11(4):147.

[7]師繡章.自由基導致衰老與抗自由基防老的研究[J].中華老年醫(yī)學雜志,1985,42:122.

(收稿日期:2008.10.5)