紅景天苷對糖尿病腦病模型大鼠學(xué)習(xí)記憶功能的影響

趙,藺 勇,程永杰,張 揚(yáng)

(1.吉林大學(xué)第一醫(yī)院,吉林長春130021;2.長春市中心醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,吉林長春130051;3.吉林大學(xué)藥學(xué)院)

糖尿病能夠引起多種并發(fā)癥,如腎病、神經(jīng)病及視網(wǎng)膜病等。很多臨床和實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)表明糖尿病存在一些中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥,此類病人認(rèn)知上的缺陷嚴(yán)重地影響其生活質(zhì)量[1]。

西醫(yī)治療以改善腦細(xì)胞代謝、改善腦循環(huán)及腦保護(hù)劑為主,目前尚無特效治療方法及藥物。現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),紅景天具有良好的抗衰老、抗疲勞、抗缺氧、抗輻射等功能。紅景天苷是紅景天主要藥理活性成分,在臨床上具有許多潛在的應(yīng)用價值。在體外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究表明,紅景天苷具有促進(jìn)PC12細(xì)胞分化和抑制細(xì)胞凋亡的作用,但是否能夠改善糖尿病腦病大鼠學(xué)習(xí)記憶功能,尚無實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

本文通過觀察紅景天苷對糖尿病腦病大鼠行為學(xué)的影響,探討其對糖尿病腦病模型大鼠學(xué)習(xí)記憶功能的影響。

1 材料和方法

1.1實(shí)驗(yàn)動物清潔級健康雄性Wistar大鼠(12周齡,體重200 g-250g),由吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供。

1.2實(shí)驗(yàn)藥物紅景天系景天科植物紅景天(Rhodiola rosea L.)根莖,由吉林省臨江林業(yè)局園林處提供;鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ)為美國Sigma公司產(chǎn)品;魚精蛋白鋅胰島素(400 U/10 ml)購自徐州萬邦生化制藥有限公司。

1.3實(shí)驗(yàn)儀器及試劑LifeScan血糖儀(美國強(qiáng)生)、Morris水迷宮自動監(jiān)控儀(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所)、CM1850型冰凍切片機(jī)(德國 Leica)、Mikro 22R型低溫高速離心機(jī)(德國Zentrifugen)、UV-1700型紫外可見分光光度計(日本島津)、CX21型顯微鏡(日本Olympus)。

1.4樣品的制備取紅景天根莖100 g,經(jīng)粉碎、減壓回流提取、控溶、萃取、揮發(fā)得到干粉2.5 g[2]。

1.5造模與分組將成模糖尿病大鼠隨機(jī)分為糖尿病組(DM)和紅景天苷組(DM+S),每組各10只大鼠。另取10只大鼠注射等容積緩沖液作為正常對照組(CON)。紅景天苷組采用紅景天苷粉50 mg/kg灌胃給藥,正常對照組和糖尿病組給予等量生理鹽水灌胃。每日1次,連續(xù)12 w。

1.6血糖和體重測定分別于0和12 w末測定各組大鼠給藥后2 h血糖和體重變化。

1.7空間學(xué)習(xí)記憶能力指標(biāo)測定干預(yù)12 w后開始進(jìn)行Morris水迷宮實(shí)驗(yàn),訓(xùn)練動物熟悉測試的環(huán)境,次日開始正式訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)分為兩部分:①定位航行實(shí)驗(yàn):每天上、下午各1輪,每只大鼠每次訓(xùn)練120 s,兩次訓(xùn)練間隔30 s,歷時4 d。訓(xùn)練時隨機(jī)選擇一個入水點(diǎn),將大鼠面向池壁放入水中。觀察記錄動物120 s觸到平臺的時間(逃避潛伏期)。②空間探索實(shí)驗(yàn):在第5 d下午撤除平臺,大鼠于原平臺對側(cè)象限入水,觀察其120 s內(nèi)在中心區(qū)停留時間百分比和通過原平臺位置次數(shù)。

1.8統(tǒng)計學(xué)處理統(tǒng)計分析采用SPSS11.0統(tǒng)計分析軟件包。各組數(shù)據(jù)用(s)表示,進(jìn)行組間方差分析,P＜0.05為有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1血糖和體質(zhì)量比較表1所示,造模開始時,DM組和DM+S組的血糖值明顯高于CON組(P＜0.01),而3組大鼠的體質(zhì)量基本一致(P＞0.05)。在干預(yù)結(jié)束后,DM+S組大鼠與DM組大鼠相比,血糖值有所降低,體質(zhì)量卻有所升高,均具有統(tǒng)計學(xué)差異(P＜0.05)。

表1 3組大鼠血糖、體質(zhì)量比較(s,n=10)

表1 3組大鼠血糖、體質(zhì)量比較(s,n=10)

注:與CON組比較 1)P＜0.01;與DM組比較2)P＜0.05

CON 5.31±0.42 5.47±0.35 240.62±8.75 341.15±31.57 DM 21.13±1.641)22.64±1.421)238.43±7.38212.82±13.661)DM+S22.42±1.761)17.83±1.272)239.56±8.17 234.24±17.21

2.2學(xué)習(xí)記憶能力比較表2所示,在定位航行實(shí)驗(yàn)中,DM組與CON組比較,其逃避潛伏期明顯延長(P＜0.01);DM+S組與DM組比較,逃避潛伏期顯著縮短,差異有顯著性(P＜0.01)。在空間搜索實(shí)驗(yàn)中,與CON組比較,DM組中心區(qū)域停留時間百分比和通過原平臺位置次數(shù)明顯下降(P＜0.01);與DM組比較,DM+S組上述指標(biāo)明顯增加(P＜0.05)。

表2 3組大鼠學(xué)習(xí)記憶能力比較(s,n=10)

表2 3組大鼠學(xué)習(xí)記憶能力比較(s,n=10)

注:與CON組比較 1)P＜0.01;與 DM組比較2)P＜0.05,3)P＜0.01

組別 逃避潛伏期(t/s)中心區(qū)域(%)穿越目標(biāo)區(qū)次數(shù)CON 15.23±5.42 31.24±4.13 3.48±1.34 DM 27.18±6.111) 16.06±5.211) 2.57±1.071)DM+S 19.45±1.753) 24.57±4.632) 3.12±1.23

3 討論

糖尿病是嚴(yán)重危害人類健康的常見病,其多種急慢性并發(fā)癥是患者致死和致殘的重要原因。以往認(rèn)為糖尿病對神經(jīng)系統(tǒng)的損害僅局限于周圍神經(jīng)和自主神經(jīng)系統(tǒng),但近年來發(fā)現(xiàn)亦可累及中樞神經(jīng)系統(tǒng),并已從神經(jīng)生化、神經(jīng)電生理、形態(tài)學(xué)和神經(jīng)心理等多個方面證實(shí)了糖尿病腦病的存在[3]。臨床病例對照實(shí)驗(yàn)和大規(guī)模流行病研究證實(shí),糖尿病腦病主要表現(xiàn)為慢性進(jìn)行性加重的不同程度的認(rèn)知功能障礙,尤其是學(xué)習(xí)和記憶能力的降低[4]。

高山紅景天屬于景天科紅景天屬的多年生草本植物,主要以根入藥。高山紅景天含酪醇、紅景天苷、黃酮類化合物、35種微量元素、18種氨基酸、5種維生素等,具有強(qiáng)心鎮(zhèn)靜、調(diào)節(jié)新陳代謝、調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)、調(diào)節(jié)血糖、血壓的作用等。紅景天苷是紅景天主要藥理活性成分,在臨床上具有許多潛在的應(yīng)用價值。在體外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究表明,紅景天苷具有促進(jìn)PC12細(xì)胞分化和抑制細(xì)胞凋亡的作用[5],因此我們推測紅景天苷可能對糖尿病腦病具有神經(jīng)保護(hù)作用,并能夠改善血管性癡呆大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力[6],但紅景天苷能否成為治療糖尿病腦病,改善糖尿病腦病認(rèn)知功能障礙的良藥尚未有實(shí)驗(yàn)依據(jù)。本研究首次發(fā)現(xiàn)了紅景天苷在STZ誘導(dǎo)糖尿病實(shí)驗(yàn)大鼠中具有一定的治療糖尿病效應(yīng)(降血糖和增加體質(zhì)量),這可能是其改善神經(jīng)病變的機(jī)制之一。因?yàn)楦哐鞘翘悄虿〉膯右蛩?降低血糖本身即能有效地延緩和減輕糖尿病腦病的發(fā)生發(fā)展,從而改善糖尿病大鼠學(xué)習(xí)記憶功能。

總之,糖尿病腦病的學(xué)習(xí)記憶功能的改善是糖尿病研究中的又一重要課題,對糖尿病的發(fā)展、預(yù)后具有重要意義。本研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)中藥提取物紅景天苷有一定降血糖作用,更重要的是能夠改善腦病引起的學(xué)習(xí)記憶障礙。

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