螺旋藻多糖對阿爾茨海默病模型小鼠同型半胱氨酸水平的影響

鄭選梅 李成華 劉洲 林智君

摘? 要：目的? 探討螺旋藻多糖對阿爾茨海默病模型小鼠同型半胱氨酸水平的影響。方法? 實驗小鼠腹腔注射亞硝酸鈉100mg/kg和D-半乳糖120mg/kg制備阿爾茨海默病模型。將動物小鼠隨機分為模型組（A組）、實驗組（3個劑量濃度B1、Bm、Bh）及正常組（C組），每組8只，實驗組分別給予螺旋藻多糖灌胃低劑量、中劑量、高劑量（6.7mg/kg·d-1、67mg/kg·d-1、134.0mg/kg·d-1），連續(xù)8周，第9周時，采用Morris水迷宮檢測小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力后取腦部組織勻漿，測同型半胱氨酸（Hcy）、丙二醛（MDA）水平。結(jié)果? 與A組相比：C組、Bm組、Bh組120s內(nèi)跨越平臺的次數(shù)和在目標象限的探索時間均差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）;C組、Bm組、Bh組Hcy水平含量減少，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）;C組、Bh組MDA差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論? 螺旋藻多糖可能會降低D-半乳糖聯(lián)合亞硝酸鈉誘導(dǎo)的AD模型小鼠腦組織Hcy水平含量，而且中、高劑量灌胃的效果好，可為今后的實驗設(shè)計提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：螺旋藻多糖? 小鼠? 同型半胱氨酸? 阿爾茨海默病

中圖分類號：R91 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）08（a）-0196-04

Effects of Spirulina on the Level of Homocysteine with Alzheimer Disease Model Mice

ZHENG? Xuanmei1? Li? Chenghua2? LIU? Zhou3? LIN? Zhijun3

（1.Lingnan Normal College， Zhanjiang， Guangdong Province， 524048 China; 2. Guangdong Maternal and Child Health Hospital， Guangzhou， Guangdong Province， 514000 China; 3.Affiliated Hospital of Guangdong Medical University， Zhanjiang， Guangdong Province， 524000 China）

Abstract： Objective? To explore the effect of spirulina on the level of homocysteine mice with Alzheimer's disease model. Methods? The AD model was prepared by injection of D-galactose 120mg/kg and sodiumnitrite 100mg/kg. 40 mice were randomly divided into normal group （C） group， model group （A）， and 3 dose group（B1、Bm、Bh）， each group of 8， they were given spiral alga of lavage low dose group （Bl） of 6.7mg/kg·d-1， high dose group （Bh） of 134.0mg/kg·d-1， eight weeks in a row， after 9 weeks， using Morris water maze test of learning and memory ability in mice after measuring serum homocysteine （Hcy） and malondialdehyde.Results? Compared with group A， the number of trips across the platform in group C， Bm and Bh group 120s and the exploration time in the target quadrant were statistically significant（P<0.05）; The levels of Hcy in group C， group Bm and group Bh decreased， the difference was statistically significant （P<0.05）， MDA in C group and Bh group was statistically significant （P<0.05）. Conclusion? Spirulin may reduce levels of Hcy of D - galactose joint AD model mice. Medium and high dose lavage effect is good， to provide a theoretical basis for future design of experiment.

Key Words： Spiraceous polysaccharide; Mice; Homocysteine; Alzheimer's disease

流行病學(xué)調(diào)查顯示阿爾茨海默?。ˋlzheimer's disease，AD）患者日益增多，具體發(fā)病原因不明[1]，是一種以癡呆為主的大腦退行性病變。研究表明同型半胱氨酸（Hcy）與動脈粥樣硬化、心血管病、腦梗死相關(guān)[2]，深靜脈血栓的獨立危險因素，但與AD的關(guān)系尚不完全清楚，高濃度的同型半胱氨酸（Hcy）可能對神經(jīng)具有一定的毒性作用，對神經(jīng)細胞也有一定的損傷作用[3]。大量的研究已證實抗氧化藥物能提高大腦高級認知功能減少腦功能損傷[4]，延緩AD的病情。研究發(fā)現(xiàn)，作為海藻類生物螺旋藻多糖螺旋藻多糖分子中含有大量的糖醛酸、酚羥基等基團[5]，具有抗氧化作用、清除自由基的活性[6]，抗病毒活性，免疫機能的調(diào)節(jié)，在抗腫瘤，抗疲勞，抗衰老等方面均有著重要作用。其中，螺旋藻的提取物螺旋藻多糖（PSP）對Hcy的影響目前有關(guān)研究較為鮮見，為此，該文通過灌胃AD模型小鼠不同濃度的螺旋藻多糖，以觀察螺旋藻多糖對小鼠腦組織Hcy水平及其相關(guān)指標是否存在劑量關(guān)系，旨在探討螺旋藻多糖能否通過降低Hcy的水平來發(fā)揮其預(yù)防或治療AD作用，以期為進一步研究螺旋藻多糖對AD的預(yù)防或治療提供一定依據(jù)。

1? 實驗方法

1.1 實驗動物分組與造模

SPF級昆明雄性小鼠，4周齡，體重（39.1±3.3）g，購自廣東醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供，適應(yīng)性飼養(yǎng)3d。然后將40只實驗小鼠隨機分5組，每組均8只分別是：正常組（C）、模型組（A）以及3個實驗組低、中、高劑量（B1、Bm、Bh）。模型組、實驗組小鼠每天腹腔注射D-半乳糖120mg/kg聯(lián)合亞硝酸鈉100mg/kg，連續(xù)注射8周，制備阿爾茨海默病小鼠模型。

1.2 螺旋藻多糖提取

將螺旋藻干粉凍融、破壁、抽提取后沉淀離心取上清夜，采用三氯乙酸沉淀將上清夜去蛋白，用無水乙醇析出多糖淀，然后用有機溶劑洗滌沉淀物，得螺旋藻多糖粉劑（真空干燥）[7、8]。正常組A（給予腹腔注射同體積生理鹽水），模型組C（ 灌胃同體積生理鹽水） 和實驗組（B1、Bm、Bh）劑量（灌胃同體積的螺旋藻多糖溶液（6.7mg/kg·d-1、67.0mg/kg·d-1、134.0mg/kg·d-1），于造模當天的同一時間段開始灌胃給藥，連續(xù)8周（Bh組實驗中死1只）。

1.3 行為學(xué)實驗

在實驗的第9周開始，采用Morris水迷宮方法測試各組小鼠行為能力。從4個標記的入水點依次朝向池壁將小鼠放入水中記錄小鼠尋找平臺所用時間（≤120s），就是小鼠逃避潛伏期時間。然后拆除平臺，將小鼠放入水池中，記錄小鼠在規(guī)定時間內(nèi)（120s）在穿越平臺的次數(shù)。

1.4 指標測試

實驗結(jié)束第2天，小鼠被腹腔注射麻醉后，斷頭，取腦部組織，低溫勻漿，測出實驗小鼠的腦組織Hcy，MDA濃度。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

所有的數(shù)據(jù)處理均采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)均數(shù)±標準差（χ±s）表示，采用單因素方差分析進行多組比較，P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2? 實驗結(jié)果

2.1 小鼠一般狀態(tài)觀察

正常組、實驗組小鼠毛發(fā)有光澤，好動;模型組小鼠毛發(fā)稀疏變黃，少動、行動緩慢;實驗組的狀態(tài)小鼠總體上優(yōu)于模型組。

2.2 小鼠Morris水迷宮測試結(jié)果

與A組比較，C、Bm、Bh組的潛伏期顯著縮短（P

2.3 各組小鼠腦部組織Hcy與MDA水平比較

與A組比較，C、Bl、Bm、Bh組均有低于A組趨勢，與A組相比，除Bl組外，其他3組統(tǒng)計學(xué)均有顯著性差異p<0.05。具體見表2。

3? 討論與分析

螺旋藻多糖（PSP）是螺旋藻的主要生物活性成分之一，從螺旋藻提取出的生理活性多糖。PSP可以參與細胞的活性調(diào)節(jié)，因而它具有抗輻射、抗氧化、抗疲勞、增強免疫力等生物學(xué)活性[9]，同時也被證明是一種無毒、無公害的天然提取物，被證明具有很強的抗氧化性能，能延緩植物組織氧化衰老，并保持甚至提高生物組織相關(guān)指標的水平[10]。另外，該實驗團隊之前的實驗結(jié)果可知，8周螺旋藻多糖后灌胃干預(yù)，可提高AD小鼠的認知功能[11]，Hcy與AD的精神狀況量表MMSE 評分呈負相關(guān)出現(xiàn)[12]，高濃度Hcy是AD的主要危險因素，跑臺運動、葉酸和銀杏葉片等干預(yù)可降低Hcy濃度水平[13，14]。

該實驗對8周的螺旋藻多糖灌胃后，發(fā)現(xiàn)造模組小鼠均出現(xiàn)皮毛發(fā)黃缺乏光澤且目光呆滯進食與糞便均整體呈現(xiàn)出代謝變緩的跡象，而且采用Morris水迷宮進行實驗測試，C、Bl、Bm、Bh組較A組小鼠其逃避潛伏期明顯縮短以及跨越平臺次數(shù)明顯增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），模型組的認知能力和學(xué)習(xí)能力均下降，與前人的研究結(jié)果基本一致，因此認為該實驗的建模成功。同時也表明了螺旋藻多糖可以改善AD小鼠的腦部功能。

神經(jīng)元喪失、淀粉樣血管病變、神經(jīng)毒性、神經(jīng)原纖維纏結(jié)均為AD的主要病理學(xué)特征。研究結(jié)果表明Hcy的濃度在AD發(fā)病之前就已升高，提示Hcy可能成為預(yù)防阿爾茨海默病發(fā)生和發(fā)展的一個重要醫(yī)學(xué)檢驗標志物?？赡茉蚴荋cy能激活體內(nèi)某種受體從而導(dǎo)致氧自由基的產(chǎn)生并累積造成鈣離子超載，導(dǎo)致對神經(jīng)細胞產(chǎn)生毒性作用，使海馬部神經(jīng)元的DNA修復(fù)功能受到損害，誘導(dǎo)其發(fā)生凋亡。該實驗中A組Hcy、MDA濃度均高于C組，經(jīng)過連續(xù)8周的螺旋藻多糖后除Bl組外，Bm、Bh組與A組比較，均有統(tǒng)計學(xué)差異（P<0.05）。由此可見，PSP可以降低小鼠腦組織Hcy、MDA的濃度，從而阻止或減慢AD的發(fā)病進程。螺旋藻多糖是從螺旋藻中提取的多糖類化合物，李羚等人[15]研究了螺旋藻及螺旋藻多糖體外清除OH、O2-的作用的實驗，證實螺旋藻多糖能有效清除OH、O2-對脂質(zhì)過氧化及DNA的OH氧化損傷有顯著抑制作用，與此次實驗研究結(jié)果一致。Tobon等人[16]觀察螺旋藻對6-羥多巴胺（6-OHDA）致大鼠紋狀體毒性影響，認為螺旋藻能夠?qū)梗?-OHDA）致自由基升高引起的神經(jīng)毒性從而保護體內(nèi)多巴胺神經(jīng)傳遞。因此一致認為老年性癡呆的病情嚴重程度和Hcy的濃度有著一定的相關(guān)性[17]，螺旋藻多糖有可能通過降低Hcy的濃度，達到減緩甚至治療AD的效果。除了螺旋藻多糖本身具有強大的抗氧化性以外，推測另一個可能降低AD模型小鼠腦組織Hcy水平原因是螺旋藻多糖能提高體內(nèi)葉酸、維生素B12等代謝酶的活性減輕Hcy對腦的損害[18] 。

另外，從此實驗結(jié)果看出，服用中、高劑量的螺旋藻多糖的小鼠認知能力、Hcy、MDA水平較低劑量組均有顯著提高，為今后研制開發(fā)螺旋藻多糖提供科學(xué)的依據(jù)。因此，螺旋藻作為含有多種生物活性的海洋生物產(chǎn)品，極具開發(fā)及研究潛力。

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