白術(shù)醇提取物對(duì)老年小鼠記憶障礙的改善作用

嵇志紅，于新宇

（大連大學(xué) 醫(yī)學(xué)院，遼寧 大連 116622）

白術(shù)醇提取物對(duì)老年小鼠記憶障礙的改善作用

嵇志紅，于新宇

（大連大學(xué) 醫(yī)學(xué)院，遼寧 大連 116622）

探討白術(shù)醇提取物（AME）對(duì)老年小鼠記憶障礙的改善及海馬乙酰膽堿酯酶（AChE）活力的影響。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分為5組：對(duì)照組選用4月齡昆明種小鼠（12只），老年組與AME組選用18月齡昆明種小鼠（48只）。采用避暗實(shí)驗(yàn)檢測(cè)小鼠的記憶能力，生化測(cè)定小鼠海馬AChE活力的變化。結(jié)果顯示：（1）避暗實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組比，老年組小鼠的步入潛伏期明顯縮短（P＜0.05），錯(cuò)誤次數(shù)明顯增多（P＜0.01）；與老年組比，中、高劑量AME組小鼠的步入潛伏期明顯延長(zhǎng)（P＜0.05，P＜0.01），錯(cuò)誤次數(shù)明顯減少（P＜0.05）。（2）生化測(cè)定表明，與對(duì)照組比，老年組小鼠海馬AChE活力顯著增加（P＜0.01）；與老年組比，中、高劑量AME組小鼠的AChE活力顯著降低（P＜0.01）。結(jié)果提示AME對(duì)老年記憶障礙有一定的改善作用，機(jī)制可能與其降低海馬AChE活力有關(guān)。

白術(shù)醇提取物；記憶；乙酰膽堿酯酶

隨著年齡增長(zhǎng)，大腦在組織形態(tài)和神經(jīng)生化方面會(huì)發(fā)生一系列變化，造成腦功能衰退，亦即腦老化。腦老化主要表現(xiàn)為記憶能力減退?，F(xiàn)在有人認(rèn)為，腦老化可能是神經(jīng)系統(tǒng)退變性疾病的最初階段，是阿爾茨海默?。ˋD）的重要機(jī)制之一，因此，預(yù)防并延緩 AD的發(fā)展對(duì)提高老年人的生活質(zhì)量具有重要意義。中藥白術(shù)為菊科植物白術(shù)（Atractylodis macrocephala）的根莖，具有健脾益氣、止汗、安胎之功效[1]，臨床常用它來(lái)治療水腫與腹瀉。近年來(lái)，白術(shù)的神經(jīng)保護(hù)作用越來(lái)越受到人們的關(guān)注[2-5]，但其提取物對(duì)老年動(dòng)物記憶減退有無(wú)改善作用尚未見(jiàn)報(bào)道。我們前期體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，白術(shù)醇提取物可顯著抑制興奮毒性誘導(dǎo)的神經(jīng)元凋亡[6]。本實(shí)驗(yàn)采用行為實(shí)驗(yàn)與生化測(cè)定結(jié)合的方法，觀察了AME對(duì)老年小鼠記憶能力的影響，初步探討了其作用機(jī)制，為白術(shù)在臨床的藥理應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物分組與給藥

實(shí)驗(yàn)選用健康昆明種小鼠，其中4月齡（成年）12只，18月齡（老年）48只，雌雄各半，購(gòu)于大連醫(yī)科大學(xué) SPF實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。成年小鼠為對(duì)照組，老年小鼠隨機(jī)分成4組：老年組及低中高劑量AME組。對(duì)照組與老年組灌胃生理鹽水0.5 mL/d，AMEⅠ、AMEⅡ、AMEⅢ組分別灌胃三個(gè)劑量的 AME（0.5 mg/kg.d，1 mg/kg.d，2 mg/kg.d）。連續(xù)給藥15天。各組小鼠嚴(yán)格按飼養(yǎng)條件分籠飼養(yǎng)，標(biāo)準(zhǔn)鼠食，自由飲水，自然晝夜。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與藥品

DBA-2型避暗程序控制儀（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所）；7230分光光度計(jì)（上海分析儀器廠）；白術(shù)購(gòu)于大連美羅藥房，白術(shù)乙醇提取物制備：干燥白術(shù)根1 kg粉碎后，55～60℃回流冷凝器中94%乙醇提取3次，每次1 h。三次溶液合并后過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)真空泵蒸發(fā)，最終得提取物118 g(11.8%)。乙酰膽堿酯酶試劑盒（南京建成生物工程研究所）。

1.3 避暗實(shí)驗(yàn)

末次灌胃給藥后1 h開(kāi)始避暗實(shí)驗(yàn)，測(cè)試小鼠記憶能力。實(shí)驗(yàn)裝置為一條件反射箱，分為明暗兩室，中間有一孔洞使小鼠可以自由通行，箱底有銅柵，其中暗室底部的銅柵通以36 V電壓。實(shí)驗(yàn)時(shí)把小鼠放入明室并背向暗室。如果小鼠走入暗室四肢接觸銅柵就會(huì)受到電擊，此行為即為錯(cuò)誤。第1天訓(xùn)練時(shí)，記錄小鼠3 min內(nèi)進(jìn)入暗室的次數(shù)及第1次進(jìn)入暗室的時(shí)間。24 h后再做實(shí)驗(yàn)，記錄5 min內(nèi)小鼠首次進(jìn)入暗室的時(shí)間（潛伏期）及小鼠進(jìn)入暗室的次數(shù)。

1.4 AChE活力測(cè)定

行為實(shí)驗(yàn)結(jié)束后立即斷頭處死小鼠，冰上快速分離雙側(cè)海馬，準(zhǔn)確稱重，按重量體積比加生理鹽水制成10%腦組織勻漿，離心后取上清比色法測(cè)定AChE活力。測(cè)定方法按說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，同時(shí)用考馬斯亮蘭蛋白測(cè)定試劑盒測(cè)定海馬蛋白含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié)果

2.1 白術(shù)醇提取物對(duì)老年小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響

避暗實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組比，老年組小鼠的步入潛伏期明顯縮短（P＜0.05），入暗室錯(cuò)誤次數(shù)明顯增多（P＜0.01）；與老年組比，中、高劑量AME組小鼠的步入潛伏期明顯延長(zhǎng)（P＜0.05，P＜0.01），錯(cuò)誤次數(shù)明顯減少（P＜0.05）。說(shuō)明白術(shù)醇提取物對(duì)老年小鼠記憶障礙具有顯著改善作用。見(jiàn)表1。

表1 白術(shù)醇提取物對(duì)老年小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響（n=12，±s）

表1 白術(shù)醇提取物對(duì)老年小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響（n=12，±s）

注：與對(duì)照組比，*P＜0.05，**P＜0.01；與老年組比，#P＜0.05，##P＜0.01

組 別 潛伏期（s） 錯(cuò)誤次數(shù)（次）AChE活力（U/mgprot）對(duì)照組 247.3±62.8 1.8±0.5 3.12±0.11老年組 145.5±64.1* 4.3±1.2** 4.23±0.54**AMEⅠ組 178.5±48.3 3.7±1.1 4.02±0.45 AMEⅡ組 195.2±54.7# 3.1±0.8# 3.57±0.31##AMEⅢ組 215.3±56.4## 2.9±0.7# 3.43±0.29##

2.2 白術(shù)醇提取物對(duì)老年小鼠AChE活力的影響

由表中可見(jiàn)，老年組小鼠海馬AChE活力顯著高于對(duì)照組（P＜0.01），而中、高劑量AME組小鼠海馬AChE活力顯著低于老年組（P＜0.01）。說(shuō)明白術(shù)醇提取物可降低老年小鼠海馬AChE活力。見(jiàn)表1。

3 討論

學(xué)習(xí)記憶是人和動(dòng)物腦的最重要的高級(jí)功能。目前已知中樞神經(jīng)系統(tǒng)有多個(gè)腦區(qū)參與學(xué)習(xí)記憶過(guò)程，包括大腦皮層聯(lián)絡(luò)區(qū)、海馬及其鄰近結(jié)構(gòu)、杏仁核等，這些腦區(qū)相互間有密切的神經(jīng)聯(lián)系，它們同時(shí)活動(dòng)，共同參與學(xué)習(xí)記憶過(guò)程，但最重要的腦區(qū)是海馬。隨著增齡，大腦在神經(jīng)生理、生化及組織形態(tài)學(xué)等方面發(fā)生一系列退行性改變，即腦老化，臨床最突出的特征之一就是學(xué)習(xí)記憶能力減退。

目前認(rèn)為中樞膽堿能遞質(zhì)系統(tǒng)與學(xué)習(xí)記憶關(guān)系極為密切，其中海馬的膽堿能系統(tǒng)直接參與信息的儲(chǔ)存與再現(xiàn)。乙酰膽堿（ACh）是中樞分布極為廣泛的神經(jīng)遞質(zhì)，是學(xué)習(xí)記憶的神經(jīng)生化基礎(chǔ)，它由膽堿和乙酰輔酶A在膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶（ChAT）催化下合成，被膽堿酯酶（AChE）水解失活。正常情況下 ChAT與AChE共同維持腦內(nèi)乙酰膽堿（ACh）的動(dòng)態(tài)平衡，故二者是反映ACh含量的標(biāo)志酶。研究表明，衰老與老年癡呆（AD）動(dòng)物腦組織中AChE活性顯著升高[7,8]，ACh含量顯著降低，目前臨床應(yīng)用的抗衰老和治療AD的藥物大多為AChE抑制劑，如他克林、石杉?jí)A甲等。中藥白術(shù)傳統(tǒng)藥理作用是健脾益氣、止汗、安胎等，近年發(fā)現(xiàn)它還具有神經(jīng)保護(hù)作用。我們前期體外實(shí)驗(yàn)研究表明，白術(shù)醇提取物可顯著抑制興奮毒性誘導(dǎo)的神經(jīng)元凋亡。本研究的行為測(cè)試采用了對(duì)動(dòng)物記憶過(guò)程特別是記憶再現(xiàn)具有較高敏感性的避暗實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明衰老小鼠的記憶能力明顯減退，而白術(shù)醇提取物對(duì)小鼠記憶減退具有顯著的改善作用。生化測(cè)定結(jié)果表明，衰老小鼠海馬AChE活力顯著增加，白術(shù)醇提取物組小鼠海馬AChE活力顯著降低，說(shuō)明白術(shù)醇提取物可能通過(guò)降低老年小鼠海馬AChE活力，增加腦內(nèi)ACh含量來(lái)增強(qiáng)記憶功能。

綜上所述，白術(shù)醇提取物對(duì)老年動(dòng)物記憶障礙具有一定改善作用，其作用機(jī)制之一可能與其降低海馬AChE活力有關(guān)。

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Effect of Ethanol Extracts of Atractylodis Macrocephalae on Memory Impairment in Aging Mice

JI Zhi-hong, YU Xin-yu
（College of Medicine, Dalian University, Dalian 116622, China）

∶To investigate the intervention effect of the ethanol extracts of Atractylodis macrocephalae (AME) on memory impairment and the mechanism in aging mice. Kunming mice were divided into 5 groups, control group (12 mice, 4-month-old mice), aging group (12 mice, 18-month-old mice) and AME-treated group (AME group) that consists of three dose subgroups (12 mice per dose subgroup, 18-month-old mice). Behavioral test was conducted in passive avoidance test. AChE activity was determined in hippocampus. Results showed that there was a significant reduction of step-through latency in aging group mice as compared with control mice (P＜0.05) and that the step-through latency of mice in middle and high AME dose subgroups was significantly longer than the aging group mice (P＜0.05, P＜0.01). There was also a significant increase of error frequency in aging group mice as compared with the control mice (P＜0.01) and significantly reduced in middle and high AME dose subgroups than the aging group mice (P＜0.05). In hippocampus, AChE activity was a significant increase in aging group mice compared with control mice (P＜0.01), and significantly reduced in middle and high AME dose subgroups than the aging group mice(P＜0.01). The results suggest that the ethanol extracts of Atractylodis macrocephalae could ameliorate memory impairment in aging mice and the mechanism might be involved in the AChE activity reduction in hippocampus.

ethanol extracts of atractylodis macrocephalae; memory; acetylcholinesterase

R285.5

A

1008-2395(2015)06-0075-03

2015-06-02

遼寧省教育廳基金資助項(xiàng)目(L2010042)。

嵇志紅（1964-），女，副教授，研究方向：神經(jīng)生物學(xué)。