刺五加苷改善大鼠學習記憶能力的機理研究

楊平，李潤國，孟憲軍

（1.沈陽師范大學工程技術學院，遼寧 沈陽 110034；2.沈陽農業大學食品學院，遼寧 沈陽 110161）

衰老作為一種隨年齡增加身體功能減退的不可逆轉生理現象，其導致的記憶損害嚴重著影響老年人的生活質量，老年性記憶損害的防治已成為十分緊迫的社會問題,目前尚無特異性治療方法。刺五加含有多種的天然活性成分，具有益氣健脾，補腎安神，延緩老化，補中益精的功能[1]，無毒副作用，自古就備受人們青睞。衰老的自由基學說認為，自由基和脂質過氧化物引起的細胞衰老是導致衰老的重要原因，提高抗氧化酶的活性，降低自由基代謝產物的生成，是延緩衰老的重要途徑。本研究以D-gal誘導建立衰老大鼠模型，觀察刺五加苷對衰老大鼠學習記憶能力的影響，為對促進刺五加延緩衰老功能食品的開發提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

SD大鼠40只清潔級，體重200 g～300 g，雌雄各半，飲用清潔水，標準飼料喂養，由中科院上海實驗動物中心提供；刺五加苷：購于湖南九匯現代中藥有限公司；D-gal：購于 sigma公司。

1.2 儀器

DS-671型天平：上海寺岡電子有限公司；640型紫外分光光度儀：Beckman；TGL-16G型高速臺式離心機：上海醫學儀器廠；HWC-52型恒溫水浴箱：上海天平儀器廠；MA型電子天平：上海第二天平儀器廠；XW-90型振蕩混合器：上海醫科大學儀器廠；Morris水迷宮，由中國醫學科學院藥物研究所研制的電腦自動攝象裝備系統。

1.3 方法

1.3.1 造模的建立[2]

腹腔注射0.8%的D-gal生理鹽水100 mg/（kg·d），連續給藥56 d。開始注射后2周后，將大鼠隨機分為4組，每日按照10 mL/kg灌胃。（1）對照組：注射生理鹽水，生理鹽水灌胃；（2）模型組：注射D-gal，生理鹽水灌胃；（3）低劑量組：注射D-gal，3.6 g/（kg·d）刺五加苷灌胃；（4）高劑量組：注射D-gal，14.4 g/（kg·d）刺五加苷灌胃。末次灌胃給藥24 h后，用20%烏拉坦麻醉，迅速斷頭后，取大腦皮層，冷凍保存備用。

1.3.2 定位航行與空間搜索實驗

采用Morris水迷宮法。每只大鼠每天測試1次隱匿平臺潛伏期數據，連續測試5 d。最后一次定位航行實驗后，移去安全平臺，記錄60 s內大鼠穿越原平臺所在位置的次數和在原安全平臺所在象限探索時間占總時間的百分比。

1.3.3 腦組織SOD、GSH-Px活性及MDA含量的測定

取大鼠大腦皮層冰浴研磨后，制成10%組織勻漿液，3500 r/min離心10 min，取上清按南京建成生物公司說明書操作，分別測定大鼠腦組織中SOD、GSH-Px和MDA含量。

1.4 統計學處理

利用SPSS13.0統計軟件，方差分析Morris水迷宮實驗組間比較進行重復測量數據，其它數據采用單因素方差分析，結果用均數±標準差（）表示，P＜0.05為差異顯著，有統計學意義。

2 結果與分析

2.1 刺五加苷對大鼠定位航行與空間搜索的影響

刺五加苷對大鼠定位航行與空間搜索的影響，見圖1。

圖1 刺五加苷對大鼠定位航行實驗逃避潛伏期的影響Fig.1 Effects of acanthoside on escape latency of rats navigation test

由圖1可知，與對照組比較，衰老模型組大鼠定位航行潛伏期明顯延長（P＜0.01），與模型組比較高濃度刺五加苷組潛伏期縮短，各組大鼠逃避潛伏期隨著時間的增加而變化趨勢不同（P＜0.05），模型組定位航行潛伏期在5 d內變化比較平緩，對照組和高濃度刺五加苷組潛伏期隨著訓練天數的增加而顯著縮短。

刺五加苷對大鼠原平臺象限游泳時間及跨平臺次數的影響，見表1。

表1 刺五加苷對大鼠原平臺象限游泳時間及跨平臺次數的影響（）Table 1 Efects of the former platform quadrant swim time and the number of cross-platform of rats（）

表1 刺五加苷對大鼠原平臺象限游泳時間及跨平臺次數的影響（）Table 1 Efects of the former platform quadrant swim time and the number of cross-platform of rats（）

注：同模型組比較 **P＜0.01，*P＜0.05，與正常組比 #P<0.05，##P<0.01。

由表1可知，與對照組比較,模型組原平臺象限游泳時間與總時間之比降低、跨平臺次數非常顯著減少（P＜0.01）；與模型組比較，高濃度刺五加苷組原平臺象限游泳時間與總時間之比升高、跨平臺次數增加非常顯著（P＜0.01），低濃度組原平臺象限游泳時間與總時間之比升高顯著（P＜0.05），但是跨平臺次數增加不顯著（P＞0.05）。

2.2 刺五加苷對大鼠腦組織SOD、MDA、GSH-Px的影響

刺五加苷對大鼠腦組織SOD、MDA、GSH-Px的影響，見表2。

表2 刺五加苷對衰老大鼠腦組織SOD、MDA、GSH-Px的影響（）Table 2 Efects of acanthoside on brain tissue SOD、MDA、GSH-Px of rats（）

表2 刺五加苷對衰老大鼠腦組織SOD、MDA、GSH-Px的影響（）Table 2 Efects of acanthoside on brain tissue SOD、MDA、GSH-Px of rats（）

注：同模型組比較 **P＜0.01，*P＜0.05，與正常組比 #P<0.05，##P<0.01。

由表2可知，與對照組相比，模型組大鼠腦組織MDA含量和SOD、GSH－Px活性存在非常顯著變化（P＜0.01）；與模型組相比，高、低濃度刺五加苷組MDA含量和SOD、GSH－Px活性都存在非常顯著變化（P＜0.01）。

3 討論與結論

認知功能是思維、記憶、學習、想象和推理等有關的信息處理能力，學習記憶能力作為認知功能的一部分是人類正常生存的必需能力和智能發展和維持的基礎，人類衰老最主要的表現就是認知障礙、記憶能力衰退。與人類相類似，老年嚙齒動物也發生年齡相關性的學習和記憶能力降低，Morris水迷宮作為目前評價嚙齒動物空間學習記憶能力的最佳方法，在嚙齒動物學習記憶能力的研究中具有廣泛應用[3]。本實驗Morris水迷宮測試過程中，模型組大鼠定位航行潛伏期延長，學習與記憶能力與對照組相比明顯下降，水迷宮實驗成績明顯處于劣勢，表明腦衰老模型大鼠在記憶過程，執行功能和認識處理速度等方面都有相當程度上發生退化。給予高濃度刺五加苷灌胃后，大鼠潛伏期隨著訓練天數的增加而顯著縮短，表明刺五加苷能夠改善衰老大鼠的學習和記憶能力。

伴隨老化而發生的氧化損傷蓄積是腦老化的生物學基礎，氧化損傷與老化過程中腦功能(特別是學習記憶能力)的逐漸惡化密切相關[4]。氧自由基具有毒性，腦對自由基損傷高度敏感，在腦組織老化過程中過量產生的自由基可攻擊細胞組分，從而導致神經元損傷和功能障礙[5]，同時腦組織的抗氧化功能降低[6]，SOD和GSH-Px活性都明顯降低，細胞自由基產生和清除的不平衡導致腦組織的氧化損傷。本研究發現，刺五加苷可以增強衰老大鼠腦組織中SOD、GSH-Px活性，通過增強抗氧化酶的活性發揮抗氧化作用，降低氧化對腦的損傷，改善衰老大鼠學習記憶能力的作用。此外，自然界食用植物中，含有大量容易被自由基奪走的電子，它們失去電子會成為對人體沒有傷害的穩定物質。因此，利用外源性抗氧化劑作為替身，阻斷自由基的攻擊，減少機體傷害，也可能是刺五加苷改善大鼠學習記憶能力，延緩腦衰老的機制之一。

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