黃芪多糖對血管性癡呆小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響

劉志洋，萬 朋，高俊濤

(吉林醫(yī)藥學(xué)院生理學(xué)教研室，吉林 吉林 132013)

·論 著·

黃芪多糖對血管性癡呆小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響

劉志洋，萬 朋，高俊濤*

(吉林醫(yī)藥學(xué)院生理學(xué)教研室，吉林 吉林 132013)

目的 觀察黃芪多糖(APS)對血管性癡呆模型小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響，并探討其對腦組織膽堿酯酶(AchE)含量和乙酰膽堿(Ach)含量的影響。方法 將40只昆明小鼠隨機分成4組，每組10只，即對照組(0.9%NaCl 20.0 mL/kg)、模型組(0.9%NaCl 20.0 mL/kg)、陽性藥物組(多奈哌齊0.2 mg/kg)和APS 400 mg/kg組。灌胃3周后進行Morris水迷宮實驗，測量記錄小鼠每次的上臺潛伏期、總路程、穿越站臺次數(shù)和站臺象限停留時間，并檢測小鼠腦組織中的AchE活性和Ach含量。結(jié)果 APS 組和陽性藥物組小鼠的上臺潛伏期和總路程明顯縮短，穿越站臺次數(shù)和站臺象限停留時間顯著增加(均P<0.05)；APS組和陽性藥物組小鼠腦組織中AchE活性增強、Ach含量顯著降低(均P<0.05)。結(jié)論 APS能夠改善血管性癡呆小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力，增強腦組織中AchE活性，降低Ach含量，對血管性癡呆小鼠具有一定的治療作用。

黃芪多糖；學(xué)習(xí)記憶；血管性癡呆；乙酰膽堿

血管性癡呆(vascular dementia，VD)是各種腦血管病引起的獲得性智能損害和認知障礙的綜合癥，是一種慢性進行性疾病，其患病率日益增高，嚴重危害人們的身體健康[1]。如何改善和提高VD患者的學(xué)習(xí)記憶功能，已成為醫(yī)藥領(lǐng)域的研究熱點之一。中國傳統(tǒng)的中草藥由于其副作用少，而成為近年來改善學(xué)習(xí)記憶能力藥物研究的熱點。其中，具有增強機體免疫力[2]、抗自由基[3]和抗氧化作用[4]的黃芪多糖(Astragalus Polysaccharides，APS)在改善學(xué)習(xí)記憶功能方面的研究受到密切關(guān)注。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

APS，從長白山黃芪(產(chǎn)于吉林省和龍市)提取。乙酰膽堿酯酶(acetylcholine esterase，AchE)測試盒和乙酰膽堿(acetylcholine，Ach)測試盒，購自南京建成生物技術(shù)研究所。Morros水迷宮，上海吉量科技有限公司。

1.2 動物及分組

昆明種小鼠40只，雄性，體重20～22 g，由吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)部實驗動物中心提供，動物許可證號：SCXK(吉)2003-0001。實驗動物適應(yīng)性飼養(yǎng)1周，室溫20～22 ℃，濕度40%～60%。隨機分成4組，每組10只，即對照組(0.9%NaCl 20.0 mL/kg)、模型組(0.9%NaCl 20.0 mL/kg)、陽性藥物組(多奈哌齊0.2 mg/kg)和APS組(400 mg/kg)。采用無損傷灌胃針灌胃，1次/d，持續(xù)3周，每次灌胃后，小鼠自由進食飲水。

1.3 VD模型制備

小鼠用水合氯醛(300 mg/kg)腹腔注射麻醉，仰臥固定在手術(shù)臺上，常規(guī)消毒，頸部正中切口，分離雙側(cè)頸總動脈(CCA)，在夾閉雙側(cè)CCA之前，腹腔注射硝普鈉(2.5 mg/kg)，隨即用無創(chuàng)動脈夾夾閉雙側(cè)CCA，10 min后，再通10 min，再夾閉10 min，再通后縫合切口，放回籠中保溫飼養(yǎng)。模型組僅分離雙側(cè)CCA，但不夾閉雙側(cè)CCA及注射硝普鈉。術(shù)中小鼠肛溫保持在36.5～37.5 ℃。術(shù)后連續(xù)3 d im慶大霉素，預(yù)防感染。

1.4 Morris水迷宮定位航行實驗

定位航行實驗：將小鼠在固定位置面向池壁放入水中并開始計時，若小鼠在60 s內(nèi)找到站臺并停留10 s，則以其停留10 s后的時間作為潛伏期。若小鼠在60 s內(nèi)未找到站臺則將其引至站臺并停留10 s，潛伏期記為60 s，每組2次訓(xùn)練的間隔時間不短于10 min。小鼠連續(xù)訓(xùn)練4 d后，觀察記錄其上站臺的潛伏期和總路程。

1.5 Morris水迷宮空間探索實驗

空間搜索實驗：在定位航行實驗完成后，小鼠休息3 h，撤去站臺，在固定位置將小鼠面向池壁放入水中，觀察記錄60 s內(nèi)其穿越站臺區(qū)的次數(shù)、站臺象限停留時間。

1.6 腦組織AchE、Ach檢測

進行Morris水迷宮檢測后，將實驗小鼠深度麻醉后斷頭處死，冰上快速取出大腦，并剝離出大腦皮質(zhì)和海馬組織，濾紙濾干準確稱取腦組織重量，并放入盛有腦組織重量9倍的4 ℃生理鹽水的組織勻漿管中，用勻漿器制備成10%的組織勻漿，3 000 r/min，離心10 min，取上清液樣本用于測定AchE、Ach，嚴格按照相應(yīng)試劑盒說明書執(zhí)行。

1.7 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 APS對VD小鼠學(xué)習(xí)能力的影響

通過Morris水迷宮定位航行實驗，觀察了APS對VD小鼠學(xué)習(xí)能力的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，灌胃3周后，APS組和陽性藥物組實驗小鼠的上臺潛伏期顯著縮短、總路程明顯縮短，與模型組比較有顯著差異(均P<0.05，見表1)。

表 1 APS對VD小鼠上臺潛伏期和總路程的影響±s)

與對照組比較，#P<0.05;與模型組比較,*P<0.05

2.2 APS對VD小鼠記憶能力的影響

通過空間探索實驗進一步觀察了APS對小鼠記憶能力的影響，結(jié)果表明，APS組和陽性藥物組實驗小鼠的穿越站臺次數(shù)增多和站臺象限停留時間顯著增加，與模型組比較有統(tǒng)計學(xué)差異(均P<0.05)，見表2)。

表 2 APS對小鼠穿越站臺次數(shù)和停留時間的影響±s)

與對照組比較，#P<0.05;與模型組比較,*P<0.05

2.3 APS對VD小鼠腦組織AchE、Ach的影響

在灌胃APS 3周后，APS組和陽性藥物組小鼠腦組織中AchE活性增強，Ach含量降低，與模型組比較有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，見表3)。

表 3 APS對VD小鼠腦組織AchE、Ach的影響

與對照組比較，#P<0.05;與模型組比較,*P<0.05

3 討 論

APS是從中藥材黃芪(Radix Astragali)中分離提取的有效生物活性成分之一[5]。APS具有抗病毒、抗衰老、抗應(yīng)激、抗氧化等諸多藥理學(xué)作用，對免疫系統(tǒng)、心腦血管系統(tǒng)、物質(zhì)代謝系統(tǒng)等具有廣泛影響[6]。本研究發(fā)現(xiàn)，APS灌胃3周后，Morris水迷宮的定位航行實驗結(jié)果表明，APS能夠明顯縮短VD小鼠上站臺的潛伏期和上站臺前的總路程，提示在應(yīng)用APS后VD小鼠的學(xué)習(xí)能力增強；Morris水迷宮的空間探索實驗結(jié)果表明，APS能夠顯著增加實驗VD小鼠穿越原站臺位置處的次數(shù)和站臺區(qū)的停留時間，提示APS對VD小鼠的記憶能力具有增強作用。

目前，關(guān)于VD的確切發(fā)病機理尚不十分清楚，學(xué)習(xí)和記憶屬于腦的高級神經(jīng)活動，學(xué)習(xí)主要是指通過神經(jīng)系統(tǒng)接受外界環(huán)境信息而影響自身行為的過程，記憶是指獲得的信息或經(jīng)驗在腦內(nèi)貯存和提取(再現(xiàn))的神經(jīng)活動過程，二者密切相關(guān)。學(xué)習(xí)記憶過程與中樞膽堿能系統(tǒng)有密切關(guān)系，ACh由膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶(choline acetyl transferase，CHAT)合成，AChE分解，通過ACh受體發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)[7]。膽堿能神經(jīng)元的退化被認為是造成VD的重要病理因素之一。ACh參與調(diào)節(jié)海馬和新皮層的神經(jīng)元活動,在調(diào)節(jié)突觸可塑性方面起著關(guān)鍵性作用。膽堿能神經(jīng)元發(fā)生退變，膽堿能活性降低,是造成認知功能障礙，導(dǎo)致癡呆的重要病理因素[8]。因此，調(diào)整中樞膽堿能系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)對改善學(xué)習(xí)記憶功能具有重要作用。本研究根據(jù)小鼠定位航行實驗和空間探索實驗的結(jié)果，進一步觀察了APS對VD小鼠腦組織中AchE活性和Ach含量的影響。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)APS能夠增強VD小鼠腦組織中的AchE活性和降低Ach的含量，說明APS可能通過調(diào)節(jié)中樞膽堿能系統(tǒng)改善實驗小鼠的空間學(xué)習(xí)和記憶能力，但是其具體作用機制有待于進一步深入研究。

[1] 石苗茜，劉衛(wèi)平.血管性癡呆發(fā)病機制研究進展[J].第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報，2007， 28(9)：860-863.

[2] 王栓秀，王福祿.黃芪多糖對機體細胞免疫應(yīng)答影響的研究進展[J].現(xiàn)代中西醫(yī)結(jié)合雜志，2008，17(28)：4505-4506.

[3] 張小平，覃江渙，楊冬蓮，等.黃芪多糖對力竭小鼠保護作用及運動能力的影響[J].臨床和實驗醫(yī)學(xué)雜志，2006，5(7)：853-854.

[4] 呂淑華.黃芪多糖抗腫瘤作用研究進展[J].江西中醫(yī)院學(xué)報，2009，21(1)：85-87.

[5] 李 銳，付鐵軍，及元喬，等.膜莢黃芪與蒙古黃芪化學(xué)成分的高效液相色譜-質(zhì)譜研究[J].分析化學(xué)，2005，33(12)：1676-1680.

[6] 陳阿琴，楊志剛，俞頌東，等.黃芪多糖藥理作用研究進展[J].中國獸藥雜志，2005，39(9)：33-36.

[7] 韓太真，吳馥梅.學(xué)習(xí)與記憶的神經(jīng)生物學(xué)[M].北京：北京醫(yī)科大學(xué)，中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社，1998：404.

[8] Nakamura S，Murayama N，Noshita T，et al.Progressive brain dysfunction following intracerebroventricular infusion of beta(1-42)-amyloid peptide[J].Brain Res，2001，912(2)：128-136.

Effects of Astragalus Polysaccharides on learning and memory in vascular dementia mice

LIU Zhi-yang,WAN Peng,GAO Jun-tao*

(Department of Physiology,Jilin Medical College,Jilin City,Jilin Province,132013,China)

Objective To investigate the effects of Astragalus Polysaccharides on learning,memory,AchE and Ach in vascular dementia mice. Methods Forty mice were randomly divided into four groups,Astragalus Polysaccharides group (400 mg/kg),sham group (0.9%Nacl 20.0 mL/kg),donepezil group(0.2 mg/kg) and control group (0.9%Nacl 20.0 mL/kg),ten in every group.The ascend platform latent period,all path,crossing platform number of times and platform quadrant residence time were measured after intragastric administration for three weeks.Then,AchE activity and Ach content in brain tissue were determined. Results Compared with sham group,Astragalus Polysaccharides group and donepezil group can shorten ascend platform latent period and all path,increase crossing platform number of times and platform quadrant residence time (P<0.05).Moreover,Astragalus Polysaccharides group and donepezil group can increase AchE and degrade Ach level (P<0.05). Conclusion It is indicated that Astragalus polysaccharides provides good intervention on leaming and memory in vascular dementia mice via enhancing the activity of AchE and decreasing the content of Ach in mice brain tissue.

Astragalus Polysaccharides；learning and memory；vascular dementia；Ach

1673-2995(2014)01-0014-03

劉志洋(1976-)，男(漢族)，講師，碩士.

高俊濤(1974-)，男(漢族)，副教授,博士.

R285.5

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2013-08-15)