二甲雙胍對(duì)快速老化模型SAMP8小鼠行為學(xué)及生存率的影響

田 楓 張 穎 李文婷 周淑佩

(北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)部，北京 100191)

二甲雙胍對(duì)快速老化模型SAMP8小鼠行為學(xué)及生存率的影響

田 楓 張 穎 李文婷 周淑佩

(北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)部，北京 100191)

目的探討二甲雙胍對(duì)SAMP8小鼠行為學(xué)及生存率的影響。方法40只雄性SAMP8小鼠分為二甲雙胍低、中、高劑量實(shí)驗(yàn)組及空白對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組每日按小鼠體重灌胃不同濃度的二甲雙胍，空白對(duì)照組每日灌胃生理鹽水，觀察小鼠的行為學(xué)指標(biāo)及12月齡生存率。結(jié)果二甲雙胍低、中、高劑量實(shí)驗(yàn)組小鼠行為學(xué)指標(biāo)無明顯變化；低、中、高劑量實(shí)驗(yàn)組12月齡小鼠生存率均高于空白對(duì)照組(P<0.05)。結(jié)論二甲雙胍對(duì)改善SAMP8小鼠學(xué)習(xí)記憶能力無顯著影響，但可延長SAMP8雄性小鼠的12月齡生存率。

二甲雙胍；SAMP8小鼠；行為學(xué)；學(xué)習(xí)記憶；生存率

二甲雙胍是治療2型糖尿病的首選藥物，近年來對(duì)其研究擴(kuò)展到減肥、非酒精性肝損傷、抗衰老及延長壽命等方面〔1〕。特別是關(guān)于二甲雙胍作為抗衰老潛在治療藥物的研究得到了廣泛關(guān)注〔2,3〕。有報(bào)道表明，二甲雙胍可降低神經(jīng)退行性疾病風(fēng)險(xiǎn)，包括阿爾茨海默病和帕金森病在內(nèi)的神經(jīng)退行性疾病，具有長期的保護(hù)作用〔4〕。SAMP8小鼠為快速老化癡呆模型小鼠，主要以學(xué)習(xí)記憶能力障礙為老化特征，是目前公認(rèn)的比較理想的自然衰老癡呆模型〔5〕。本研究擬探討二甲雙胍對(duì)快速老化模型SAMP8小鼠行為學(xué)及生存率的影響。

1 材料與方法

1.1材料 清潔級(jí)雄性，SAMP8小鼠40只，6月齡，26～32 g，購自北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)部，合格證號(hào)：SCXK(京)2011-0012。飼養(yǎng)于北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)部屏障環(huán)境中，合格證號(hào)：SYXK(京)2011-0039。飼喂全價(jià)SPF 級(jí)大、小鼠繁殖飼料，由北京科澳協(xié)力飼料有限公司生產(chǎn)。鹽酸二甲雙胍，美侖生物，批號(hào):A0830A。0.9%氯化鈉注射液，石家莊四藥有限公司，批號(hào)為141231425。

1.2方法

1.2.1分組及給藥方法 將SAMP8小鼠隨機(jī)分為中二甲雙胍低(50 mg/kg)、中(100 mg/kg)、高(200 mg/kg)劑量組及空白對(duì)照組各10只。實(shí)驗(yàn)組小鼠每日上午固定時(shí)間按照體重灌胃不同劑量的藥物，空白對(duì)照組灌胃等體積的生理鹽水，連續(xù)灌胃30 d。實(shí)驗(yàn)操作過程中按照動(dòng)物福利原則給予人道關(guān)懷。

1.2.2水迷宮實(shí)驗(yàn) 停藥1 w后采用Morris水迷宮進(jìn)行行為學(xué)試驗(yàn)。Morris水迷宮包括1個(gè)不銹鋼的圓形水池，將水池等分東南西北4個(gè)象限，每個(gè)象限標(biāo)記1個(gè)入水點(diǎn)；任意將平臺(tái)設(shè)置于某 1個(gè)象限中間，位置保持不變；一般平臺(tái)藏于水面下1～2 cm，水溫保持在21℃～23℃，水迷宮外參照物在實(shí)驗(yàn)期間始終保持不變以供小鼠定位平臺(tái)。水迷宮上方有攝像成像系統(tǒng)，自動(dòng)錄入小鼠游泳軌跡并進(jìn)行分析。試驗(yàn)歷時(shí)5 d，每天固定時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段訓(xùn)練4次，訓(xùn)練開始時(shí)，從池壁4個(gè)入水點(diǎn)的任一點(diǎn)將小鼠面向池壁放入水池，攝像系統(tǒng)記錄小鼠找到平臺(tái)的時(shí)間(逃避潛伏期)，4次訓(xùn)練即將小鼠分別從4個(gè)不同的入水點(diǎn)放入水中。小鼠在60 s內(nèi)找不到平臺(tái)(潛伏期計(jì)為60 s)則由實(shí)驗(yàn)者將其拿上平臺(tái)，在平臺(tái)上休息10 s后再進(jìn)行下一次試驗(yàn)。以逃避潛伏期、穿越平臺(tái)次數(shù)、第1次穿越平臺(tái)時(shí)間、穿越中環(huán)區(qū)域與總路程之間比值作為學(xué)習(xí)成績。每日以小鼠4次訓(xùn)練數(shù)據(jù)平均值作為當(dāng)日學(xué)習(xí)成績，連續(xù)5 d學(xué)習(xí)成績的均值作為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

1.2.3小鼠生存率測(cè)定 根據(jù)各組小鼠12月齡時(shí)存活數(shù)量，計(jì)算12月齡生存率。生存率(%)=12月齡存活動(dòng)物數(shù)量/實(shí)驗(yàn)開始時(shí)動(dòng)物數(shù)量×100%

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS17.0軟件進(jìn)行多組間方差分析和兩組間t檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1二甲雙胍對(duì)SAMP8小鼠行為學(xué)逃避潛伏期及穿越平臺(tái)次數(shù)的影響 不同劑量二甲雙胍對(duì)SAMP8小鼠逃避潛伏期及穿越平臺(tái)次數(shù)與空白對(duì)照相比均無顯著差異(P>0.05)。見表1。

表1 二甲雙胍對(duì)SAMP8小鼠行為學(xué)逃避潛伏期及穿越平臺(tái)次數(shù)的影響

與空白對(duì)照組比較：1)P=0.10；2)P=0.27；3)P=0.32；4)P=0.29；5)P=0.27；6)P=0.41

2.2二甲雙胍對(duì)SAMP8小鼠行為學(xué)第1次穿越平臺(tái)時(shí)間、中環(huán)區(qū)域與總路程之比的影響 不同劑量二甲雙胍對(duì)SAMP8小鼠行為學(xué)實(shí)驗(yàn)第1次穿越平臺(tái)時(shí)間、中環(huán)區(qū)域與總路程之比與空白對(duì)照相比均無顯著性變化。見表2。

表2 二甲雙胍對(duì)SAMP8小鼠行為學(xué)第1次穿越平臺(tái)時(shí)間、中環(huán)區(qū)域與總路程之比的影響

與空白對(duì)照組比較：1)P=0.18；2)P=0.49；3)P=0.26；4)P=0.14；5)P=0.40，6)P=0.20

2.3二甲雙胍對(duì)SAMP8小鼠12月齡生存率的影響 中劑量組12月齡SAMP8小鼠生存率為70%，高劑量組為60%，低劑量組為50%，均高于空白對(duì)照組(40%)。

3 討 論

近年來關(guān)于二甲雙胍可延長壽命的研究，在線蟲、小鼠乃至人類中均有報(bào)道〔6,7〕。

快速老化模型小鼠是由日本京都大學(xué)Taked教授歷經(jīng)多年精心培育而成的近交系衰老模型小鼠。SAMP8小鼠是其中的一個(gè)亞系，除具有一般老化特征外，在渡過4～6個(gè)月齡的生長期后，以學(xué)習(xí)記憶力障礙和低恐怖低緊張狀態(tài)為特征，自然發(fā)生快速老化，平均壽命約為364 d，是目前比較理想的自然衰老癡呆模型〔8〕，廣泛應(yīng)用于癡呆及記憶學(xué)習(xí)功能的研究中〔9～11〕。

由于SAMP8小鼠在6月齡后表現(xiàn)為記憶學(xué)習(xí)能力的衰退，同時(shí)有文獻(xiàn)報(bào)道，關(guān)于二甲雙胍能否延長雄性動(dòng)物的壽命尚不明確〔4〕，二甲雙胍在本實(shí)驗(yàn)中并未顯示出可改善SAMP8雄性小鼠記憶學(xué)習(xí)能力的作用，這可能與給藥時(shí)間不夠長有關(guān)，有報(bào)道二甲雙胍可降低神經(jīng)退行性疾病風(fēng)險(xiǎn)，一項(xiàng)縱向回顧性研究結(jié)果表明，二甲雙胍對(duì)包括阿爾茨海默病和帕金森病在內(nèi)的神經(jīng)退行性疾病，具有長期的保護(hù)作用〔4〕。有研究發(fā)現(xiàn)，50歲以上、接受胰島素治療的2型糖尿病患者與沒有服用過二甲雙肌的研究對(duì)象相比，服用1年、2年、2至4年和4年以上二甲雙胍對(duì)象的神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)分別為增加7%降低29、41和84%〔4〕。由此可知，長期服用二甲雙胍為神經(jīng)退行性疾病發(fā)病的保護(hù)因素，但服用二甲胍不足2年則不會(huì)有顯著影響。

盡管二甲雙胍在本實(shí)驗(yàn)中并沒有改善SAMP8小鼠的記憶學(xué)習(xí)能力，但對(duì)其壽命的影響非常顯著，中劑量組SAMP8小鼠12月齡生存率達(dá)到70%，高于空白對(duì)照組生存率，同時(shí)高劑量和低劑量組12月齡生存率亦分別高于空白對(duì)照組，因此提示二甲雙胍可對(duì)延長SAMP8雄性小鼠的壽命起到積極的作用。

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3Novelle MG,Ali A,Diéguez C,etal.Metformin:a hopeful promise in aging research〔J〕.Cold Spring Harb Perspect Med,2016;6(3):a025932.

4編輯部.關(guān)于二甲雙胍又有幾項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)〔J〕.上海醫(yī)藥，2016;37(14)14:48.

5金 蘋，容 蓉，吳方評(píng)，等.磷脂酞絲氨酸/茯苓組合對(duì)快速老化模型小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的作用及其機(jī)制〔J〕.解剖學(xué)研究，2015;37(5):406-11.

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〔2016-11-22修回〕

(編輯 郭 菁/滕欣航)

R749

A

1005-9202(2017)19-4722-02；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.19.014

北京高等學(xué)校青年英才計(jì)劃項(xiàng)目(No.YETP0057)

周淑佩(1963-)，女，主任技師，主要從事實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究。

田 楓(1973-)，女，副主任技師，博士，主要從事實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究。