蛹蟲草多肽提高小鼠學習記憶能力的作用及機制

高峰 謝麗亞 苑廣信 安麗萍

蛹蟲草多肽提高小鼠學習記憶能力的作用及機制

高峰 謝麗亞 苑廣信 安麗萍

目的研究蛹蟲草多肽對小鼠學習記憶能力的影響及其作用機制。方法蛹蟲草多肽連續灌胃給藥45 d，采用腹腔注射氫溴酸東莨菪堿建立小鼠記憶障礙模型，進行Morris水迷宮試驗，測定小鼠腦組織中AchE、Na+-K+-ATP酶、eNOS、GABA和Glu含量。結果蛹蟲草多肽能縮短小鼠尋找平臺的潛伏期及增加穿越平臺次數；降低小鼠腦組織AchE含量，升高Na+-K+-ATP、eNOS、GABA和Glu含量。結論蛹蟲草多肽能夠改善記憶障礙小鼠學習記憶能力，可能與清除體內自由基、抗氧化損傷、保護神經系統等有關。

蛹蟲草多肽；學習記憶能力；氧化損傷

蛹蟲草（Cordyceps Militaris）也叫北冬蟲夏草，是珍稀中草藥[1]。主要包括蟲草素、蟲草酸、多糖、多肽等成分[2]，與冬蟲夏草活性成分相似，且蟲草素含量高于冬蟲夏草，是冬蟲夏草的良好代用品。蛹蟲草具有提高免疫力、抗衰老等作用[3-4]，本課題組發現其在改善記憶方面也有一定功效，本文通過動物實驗為蛹蟲草多肽提高記憶力提供理論依據和數據支持。

1 材料

SPF級ICR小鼠，雄性120只，體重16～18 g，購自長春市億斯實驗動物技術有限責任公司。蛹蟲草多肽為實驗室自制。吡拉西坦片（東北制藥集團沈陽第一制藥有限公司，批號：5141224）；氫溴酸東莨菪堿（成都曼思特生物科技有限公司，批號：150417）；AChE試劑盒、GABA試劑盒、Na+-K+-ATP酶試劑盒（上海尚樂生物制品研究所）；Infinite M200型酶標儀（TECAN），Morris 水迷宮裝置（成都泰盟科技有限公司）。

2 實驗方法

2.1 動物分組及給藥

將120只小鼠隨機平均分為六組：空白對照組、模型組、陽性藥組和蛹蟲草多肽低（225 mg/kg）、中（450 mg/kg）、高（900 mg/kg）劑量組。陽性藥為吡拉西坦片，劑量為600 mg/kg，空白對照組和模型組給予相同體積的蒸餾水，每天灌胃給藥1次，連續45 d。

2.2 模型制備及Morris水迷宮試驗

灌胃給藥結束前1周，開始進行水迷宮試驗。灌胃1 h后，除正常對照組腹腔注射生理鹽水（3 mg/kg）外，其余各組均腹腔注射氫溴酸東莨菪堿（3 mg/kg），造成小鼠獲得性記憶障礙模型，15 min后進行Morris水迷宮試驗，連續7 d。

2.3 生化指標檢測

水迷宮試驗結束后，取小鼠全腦組織，稱重，用生理鹽水按1：9（w：v）比例在冰水浴中制成10%的勻漿，置4℃離心機中3 500 r/min，離心10 min取上清，-80℃保存，備用。按說明書檢測小鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶（AchE）、Na+-K+-ATP、一氧化氮合酶（eNOS）、γ氨基丁酸酯（GABA）和谷氨酸（Glu）含量。

2.4 統計學方法

使用SPSS16.0進行統計分析，實驗結果用（均數±標準差）表示，采用t檢驗，以P＜0.05代表差異有統計學意義。

3 結果

3.1 蛹蟲草多肽對記憶障礙模型小鼠行為學的影響

在1～6天的定位航行試驗中，前3天各組小鼠的逃避潛伏期并無顯著差異。第4～6天，與空白對照組相比，模型組小鼠尋找平臺的逃避潛伏期延長（P＜0.01），說明造模成功。第4、5天，與模型組相比，蛹蟲草多肽高劑量組和陽性藥組小鼠尋找平臺的逃避潛伏期縮短（P＜0.05）。第6天，與模型組相比，蛹蟲草多肽各劑量組和陽性藥組小鼠尋找平臺的逃避潛伏期縮短（P＜0.05）。第7天的空間搜索試驗中，與空白對照組相比，模型組小鼠穿越平臺次數減少（P＜0.05）；與模型組相比，蛹蟲草多肽高劑量組和陽性藥組小鼠穿越平臺次數增加（P＜0.05）。見表1。

3.2 蛹蟲草多肽對小鼠腦組織中AchE、Na+-K+-ATP、eNOS、GABA和Glu含量的影響

與空白對照組相比，模型組小鼠腦組織中AchE含量升高（P＜0.05），Na+-K+-ATP、eNOS、GABA和Glu含量降低（P＜0.05），說明造模成功。與模型組相比，蛹蟲草多肽高劑量組和陽性藥組小鼠腦組織中AchE含量降低（P＜0.05），Na+-K+-ATP、eNOS、GABA和Glu含量升高（P＜0.05）；蛹蟲草多肽低劑量組小鼠腦組織中Na+-K+-ATP含量升高（P＜0.05）。見表2。

表1 Morris水迷宮試驗結果

表2 小鼠腦組織中AchE、Na+-K+-ATP、eNOS、GABA和Glu含量的變化

4 討論

Morris水迷宮試驗是評價動物學習記憶力的經典方法[5-6]。水迷宮試驗顯示，蛹蟲草多肽能縮短小鼠尋找平臺的潛伏期及增加其穿越平臺的次數，表明蛹蟲草多肽對記憶障礙模型小鼠的學習記憶能力有改善作用。體內自由基積累能誘發多種神經系統疾病，GABA和Glu具有清除體內氧自由基、防止脂質過氧化和保護細胞膜免受損傷等作用[7]。因此，GABA、Glu含量可以反映機體抗氧化能力的強弱。AchE是一種神經遞質，與學習記憶功能密切相關，其含量增加能損害膽堿能神經，導致認知障礙[8]。因此，可將它作為衡量機體學習記憶力的指標之一[10-11]。Na+-K+-ATP酶又稱鈉鉀泵，其存在于細胞膜上，參與機體能量供應，具有增加腦血流量，促進腦能量代謝和改善學習記憶力的作用。eNOS在體內合成NO對神經系統具有保護作用，促進eNOS活性可使NO釋放增多，保護神經細胞。實驗結果顯示，蛹蟲草能夠減少小鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶（AchE）含量，增加GABA、Na+-K+-ATP、eNOS和Glu含量。

蛹蟲草具有提高免疫力、調節心腦血管等功效，但對其多肽提高學習記憶力的功能報道甚少，本文從行為學和分子學兩個方面證明蛹蟲草多肽能改善氫溴酸東莨菪堿所致的學習記憶障礙，提高小鼠的學習記憶能力。其作用機制可能是通過減少體內自由基，減弱興奮性毒性，增加能量供應，保護神經系統等來實現的。

[1]樊慧婷，林洪生． 蛹蟲草化學成分及藥理作用研究進展[J]． 中國中藥雜志，2013，38（15）：2549-2552．

[2]李晨曦． 蛹蟲草有效成分的提取及保健食品的開發[D]． 南昌：南昌大學，2013：49-51．

[3]宗靜． 蛹蟲草子實體活性多肽的提取分離方法及其部分生物活性的研究[D]． 重慶：西南大學，2012：54-55．

[4]張亞楠，蔡曉琴，彭海東，等． 酶法水解制備蛹蟲草子實體活性多肽的研究[J]． 亞太傳統醫藥，2012，8（8）：26-28．

[5]Yang H， Jin G， Ren D， et al． Mechanism of isoflavone aglycone's effect on cognitive performance of senescence-accelerated mice[J]．Brain and Cognition，2011，76（1）：206-210．

[6]王紅利，薛莉君，萬東，等． 梓醇改善東莨菪堿誘導的學習記憶障礙及機制研究[J]． 中國藥理學通報，2011，27（9）：1272-1275．

[7]Bhadania M， Joshi H， Patel P，et al． Protective effect of menthol on β-amyloid peptide induced cognitive deficits in mice[J]． Eur J Pharmacol，2012，681（1-3）：50-54．

[8]徐敏，陸志俊，張富軍． 七氟醚對小鼠空間學習和記憶能力的影響[J]． 上海交通大學學報：醫學版，2011，31（2）：182-186．

Effect and Mechanism of Cordyceps Militaris Peptides Improving Learning and Memory Ability in Mice

GAO Feng XIE Liya YUAN Guangxin AN Liping School of Pharmacy, Beihua Univercity, Jilin Jilin 132013, China

ObjectiveTo study the effect of Cordyceps militaris peptides on the learning and memory ability in mice and its mechanism of action.MethodsThe mice were given by gavage with cordyceps militaris peptides once a day for 45 days. To establish the model of memory impairment in mice by intraperitonel injection of scopolamine hydrobromide. Morris water maze experiment was carried out, and then to detect content of AchE, Na+-K+-ATP, eNOS, GABA, Glu in brain tissue.ResultsCordyceps militaris peptides could shorten the incubation period in mice to find platform and increase the number of its cross platform; reduce content of AchE and increase content of Na+-K+-ATP, eNOS, GABA and Glu in brain tissue in mice.ConclusionCordyceps militaris peptides could improve learning memory ability in memory disorder mice, it might be related to removing free radicals, anti-oxidative damage and protecting the nervous system and so on.

cordyceps militaris peptides; learning and memory ability; oxidative damage

R285．5

A

1674-9308（2017）02-0207-02

10．3969/j．issn．1674-9308．2017．02．119

吉林省衛生計生科研計劃（2014Z079）

基金項目：吉林市科技計劃項目（201464063）

北華大學藥學院，吉林 吉林 132013

安麗萍，E-mail：alp960@126．com