番茄紅素對急性酒精中毒小鼠學習記憶障礙的預防作用

顧天楚

徐州醫學院

番茄紅素對急性酒精中毒小鼠學習記憶障礙的預防作用

顧天楚

徐州醫學院

目的觀察番茄紅素（lycopene from tomato，LP）對急性酒精中毒小鼠學習記憶障礙的預防作用。方法將30只小鼠隨機分為生理鹽水組（A組）、模型組（B組）、番茄紅素組（C組），每組10只。A、B組給橄欖油，C組給番茄紅素，1h后建立小鼠酒精中毒模型，24h后用跳臺實驗觀察番茄紅素單次給藥對小鼠學習記憶的影響。結果番茄紅素組可以延長急性酒精中毒小鼠跳臺實驗的潛伏期（p＜0.05），減少錯誤次數（p＜0.05）。結論番茄紅素單次給藥對急性酒精中毒小鼠的學習記憶障礙有預防作用。

番茄紅素；急性酒精中毒；學習記憶；預防

酒精中毒即乙醇（Ethanol，Eth）中毒，是因過量飲酒引起的以中樞神經系統興奮及抑制狀態為主，其他系統臟器均有所表現的一種疾病。過量攝入Eth可引起體內生物酶活性的改變，導致機體基本新陳代謝過程中功能的改變。Eth代謝產生的自由基及其脂質過氧化作用是造成腦組織損傷并導致記憶障礙的重要原因[1]。番茄紅素（lycopene from tomato，LP）是植物中所含的一種天然色素，主要存在于茄科植物西紅柿的成熟果實中。通過物理方式或化學方式來淬滅單線態氧，具有強大的消除自由基和抗氧化能力。番茄紅素具有多種生理學功能，如預防癌癥[2]、保護心腦血管[3]、提高免疫力[4]等，但將番茄紅素用于預防急性酒精中毒所致的學習記憶下降的研究目前鮮有報道。本實驗擬給小鼠預注射番茄紅素，然后建立急性酒精中毒模型，研究番茄紅素單次給藥對急性酒精中毒小鼠學習記憶障礙的影響。

1 材料與方法

1.1 儀器：YLS-3T小鼠跳臺記錄儀（安徽淮北正華生物儀器設備有限公司）

1.2 試劑：番茄紅素（上海源葉生物有限公司，批號20130430，純度＞98%）,無水乙醇。

1.3 動物：昆明種小鼠30只，雌雄不拘，體重20±2g，由徐州醫學院實驗動物中心提供。

1.4 動物分組及給藥將30只小鼠隨機分三組，每組10只：生理鹽水組（A組）、模型組（B組）、番茄紅素組80mg/kg（C組）。將番茄紅素溶于橄欖油中，按體重20ml/kg給C組腹腔注射，A、B組小鼠分別給予等體積的橄欖油腹腔注射。其中橄欖油和番茄紅素腹腔注射前水浴加熱至30±1℃，以促進吸收。1h后，B、C組均用50%乙醇7ml/kg[5]灌胃，A組用同體積的生理鹽水灌胃。

1.5 跳臺實驗將小鼠放在跳臺儀各室適應環境5min，將10s內不從絕緣臺跳下（跳下習性不明顯）的小鼠剔除。各組小鼠依次灌胃后1h后重新放在絕緣臺上，此時絕緣臺下的電柵通以32v的交流電，各小鼠從絕緣臺跳下受1次電擊便取出。24h后重復跳臺實驗，記錄第一次跳下平臺的潛伏期和5min內的錯誤總數。如果5min時小鼠未跳下平臺，錯誤次數記錄為0次，潛伏期記為300s。

1.6 統計學處理采用SPSS 17.0統計軟件進行數據分析，計數資料以x±s表示，組間比較采用秩和檢驗，檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 小鼠行為學觀察實驗中B組均可以看到小鼠出現爬行不穩、后腹拖地，閉眼懶動，并出現不同程度的翻正反射消失等行為學變化，而C組小鼠并未出現爬行不穩、后腹拖地，閉眼懶動，翻正反射消失等行為學變化，與A組小鼠無明顯差異。

2.2 小鼠的跳臺實驗結果與A組比較，B組小鼠潛伏期時間縮短（P＜0.01）和錯誤次數增加（P＜0.05）；與B組比較，C組小鼠潛伏期延長（P＜0.05），錯誤次數減少（P＜0.05）；與A組比較，C組小鼠潛伏期和錯誤次數差異無統計學意義（P＞0.05）。見表一。

表一番茄紅素對急性酒精中毒致小鼠學習記憶障礙的影響（n= 10，x±s）

3 討論

大量飲酒易導致酒精中毒，從而引起人體多系統、多臟器功能損害，而其對神經系統損害更明顯，可引起癡呆、情緒異常、精神異常、共濟失調等癥狀[6]。本實驗中模型組小鼠的潛伏期短于生理鹽水組，錯誤次數增多，學習能力下降。行為學改變中小鼠出現爬行不穩、后腹拖地，閉眼懶動，并出現不同程度的翻正反射消失，說明小鼠急性酒精中毒模型建模成功。

酒精中毒引起腦損傷的機制之一是局部腦血流量減少，腦缺氧。而腦缺氧可因Ca+內流增加，激活Ca+依賴性蛋白水解酶，促使黃嘌呤脫氫酶大量轉化為黃嘌呤氧化酶，使自由基生成增加。腦缺氧還可刺激機體產生大量的兒茶酚胺，而過量的兒茶酚胺可因氧化代謝增強而使氧自由基生成增加。超氧陰離子自由基是氧自由基的一種。超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）是機體代謝所產生的有害超氧陰離子自由基的清除劑。有報道稱連續給小鼠乙醇可使其腦內SOD活性明顯降低[7]。以上提示酒精中毒所致學習記憶能力下降可能與腦內氧自由基生成增加有密切關系。

番茄紅素是目前在自然界的植物中被發現的最強抗氧化劑之一。具有獨特的長鏈分子結構，比其它類胡蘿卜素多13個雙鍵，使它具有更加強有力的消除自由基能力和更高的抗氧化能力。有研究表明[8]，番茄紅素可明顯縮短小腦梗死范圍，改善神經癥狀，能明顯升高腦組織SOD、谷胱甘肽過氧化物酶的活性，降低MDA含量，提示番茄紅素具有神經保護作用。所以，理論上番茄紅素應該可以對急性酒精中毒致小鼠學習記憶障礙起到改善作用。

綜上所述，本實驗中與模型組比較，番茄紅素組小鼠潛伏期延長，錯誤次數減少，提示番茄紅素對急性酒精中毒小鼠的學習記憶障礙可以產生一定程度的預防作用，但確切機制有待進一步研究。

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[4]Feng D,Ling W H,Duan R D.Lycopene suppresses LPS-In? duced NO and IL-6 production by inhibiting the activation of ERK, p38 MAPK and NF-Kappa B in macrophages[J].Inflamm Res,2010, 59(2):115-121.

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[8]毛旭娟,張俊峰,梁建芳,等.番茄紅素對大鼠缺血再灌注腦組織損傷的干預作用[J].山西職工醫學院學報,2010,20(1):3-5.