天麻提取物對血管性癡呆大鼠學習記憶及海馬氧化損傷的作用

段小花， 李秀芳， 周寧娜， 代 蓉， 吳盛友， 林 青

（云南中醫學院藥理教研室，云南昆明 650500）

天麻提取物對血管性癡呆大鼠學習記憶及海馬氧化損傷的作用

段小花， 李秀芳， 周寧娜， 代 蓉， 吳盛友， 林 青*

（云南中醫學院藥理教研室，云南昆明 650500）

目的 觀察天麻提取物對血管性癡呆（vascular dementia，VD）大鼠模型學習記憶能力及海馬氧化損傷的影響。方法 采用雙側頸總動脈永久性結扎法，造成慢性腦灌注不足所致SD大鼠VD模型。術后分別灌胃給予天麻提取物高劑量7.29 g/（kg·d）、低劑量0.81 g/（kg·d）、尼莫地平30 mg/（kg·d），假手術組與模型組給予等體積的生理鹽水，給藥3周后，用Morris水迷宮檢測各組大鼠逃避潛伏期和搜索距離；同時檢測海馬組織內丙二醛（MDA）量、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）活性。結果 與模型組相比，天麻提取物高劑量能明顯縮短逃避潛伏期和搜索距離（P＜0.05），使大鼠海馬組織內MDA量降低、SOD和GSH-PX活性及SOD/MDA比值升高（P＜0.05）。結論 天麻提取物具有改善血管性癡呆模型大鼠的學習記憶能力，其機制可能與清除自由基、減輕海馬區的氧化損傷有關。

天麻提取物；血管性癡呆；學習記憶能力；氧化損傷

血管性癡呆（VD）是腦血流量達不到正常腦供血水平所形成的慢性大腦供血不足，從而引起腦功能障礙而產生的獲得性智能損害，是危害老年人身心健康的常見病、多發病［1］。天麻為蘭科植物天麻Gastrodia elataBlume的干燥塊莖，近代藥理學研究表明天麻具有擴張血管，增強血管彈性，改善基底動脈供血的作用［2-3］。臨床報道天麻可以明顯改善與腦供血不足有關的老年性癡呆的癥狀。前期研究表明，天麻提取物可減輕大鼠腦缺血再灌注損傷，具有良好的腦保護作用。VD與海馬組織損傷有關［4］。因此，本實驗主要研究天麻提取物對VD模型大鼠在Morris水迷宮實驗中學習記憶能力的作用以及對海馬組織 MDA量、SOD和GSH-PX活性及 SOD/MDA比值的影響［5］，旨在進一步探討天麻提取物治療血管性癡呆的作用機理。

1 實驗材料

1.1 藥品及試劑

天麻由昭通天麻研究所陳順芳副教授鑒定并提供，按乙醇提取、乙酸乙酯萃取和用大孔樹脂進行分離的方法制備實驗用藥（“天麻乙酸乙酯提取物治療缺血性腦血管病的醫藥用途”已申請專利，申請號：201010039156.2）；尼莫地平：山西亞寶藥業集團股份有限公司，批號090602；SOD、MDA和GSH-PX試劑盒：南京建成生物工程研究所，批號20091210。

1.2 主要儀器

Morris水迷宮，成都泰盟科技有限公司；UV2550分光光度計，日本島津。

1.3 實驗動物

SPF級健康雄性Sprague Dawley（SD）大鼠，體質量250～300 g，由四川省醫學科學院實驗動物研究所提供，生產許可證號SCXK（川）2008-24，批號Dossy2009-09。

2 實驗方法

2.1 VD 大鼠模型的復制［6］、分組與給藥

大鼠術前禁食12 h、禁水4 h，用10%水合氯醛（0.30 mL/100 g）腹腔注射麻醉，待翻正反射消失后，仰臥固定木制手術臺上。頸前部備皮，酒精、碘酒消毒后，沿腹側頸正中切開，依次鈍性分離皮下脂肪、胸骨舌骨肌和胸鎖乳頭肌，再分別分離暴露左、右側頸總動脈（common carotid arteries CCA）及氣管，于近心端和遠心端雙重結扎后從中間剪斷，然后逐層縫合肌肉、皮膚。假手術組動物同法行頸前皮膚切開，分離皮下脂肪、肌肉等組織，分離、暴露但不結扎頸總動脈，逐層縫合切口。造模6周后，大鼠隨機分為5組，每組14只動物，即假手術組，模型組、尼莫地平組（簡稱陽性組）、天麻提取物高劑量組（簡稱高劑量組）和天麻提取物低劑量組（簡稱低劑量組）。造模后第7周假手術組和模型組分別灌胃給予等量的溶媒，其余各組動物按分組分別灌胃給予相應藥物，給藥周期為3周，于造模后第9周進行Morris水迷宮檢測各組大鼠的學習記憶能力，造模后第10周取出大腦的海馬組織檢測MDA量、SOD和GSH-PX活性。

2.2 天麻提取物對VD大鼠學習記憶能力及海馬氧化損傷的影響

定位航行實驗：入池位置為站臺所對象限及所鄰象限，于象限邊1/2弧度處將大鼠頭朝池壁入水，動物找到并爬上平臺則結束該次實驗，不能找到者持續記錄180 s結束，將其引至站臺，放置30 s引導其學習與記憶，每天訓練2次，每次訓練間隔30 s由圖像自動監視和處理系統記錄模型動物游泳軌跡及總游泳時間和總軌跡長度。動物總游泳時間為逃避潛伏期，總軌跡長度為搜索距離。第1、2天為訓練，第3～5天按上述方法重復測試，但不再對其進行引導。將各組大鼠3天的游泳時間和距離作為衡量其學習能力的指標。

空間搜索實驗：完成定位航行實驗后，第6天從泳池中撤去逃避平臺，連續記錄動物游泳軌跡60 s，軟件分析計算動物在各象限所用時間和各象限軌跡長度。計算動物在原平臺所在象限游泳時間占逃避潛伏期的百分比、在原平臺象限的軌跡長度占搜索距離百分比；并記錄大鼠在60 s內搜索平臺的路線圖。將各組大鼠在平臺所在象限的搜索時間和距離占總搜索時間和距離的百分比對作為衡量其空間位置記憶的能力。

各組動物于完成水迷宮測試后第2天，斷頭取腦，去除嗅球和小腦，取出大腦的海馬組織稱質量，然后加入相當于海馬組織9倍質量的生理鹽水，用電動勻漿機研磨成10%勻漿液，用3 000 r/min，離心10 min，取上清液測定MDA量、SOD和GSH-PX活性。

3 統計學分析

4 實驗結果

4.1 天麻提取物對VD模型大鼠學習記憶能力的影響

各給藥組大鼠逃避平臺潛伏期和搜索距離都明顯縮短，在原平臺所在象限搜索時間百分比及距離百分比顯著增加，結果見表1、2。

表1 天麻提取物對VD模型大鼠逃避潛伏期和搜索距離的影響（x ± s，n=14）Tab.1 Effect of Gastrodia elata Blume extract on the latent period of avoidance and search distance of vascular dementia rats（x ± s，n=14）

表2 天麻提取物對VD模型大鼠搜索時間和距離百分比的影響（x ± s，n=14）Tab.2 Effect of Gastrodia elata Blume extract on the time and distance search percentage of vascular dementia rats（x ± s，n=14）

4.2 天麻提取物對VD模型大鼠海馬組織中SOD、MDA、GSH-PX和SOD/MDA的影響

各給藥組模型大鼠海馬組織的MDA量降低、SOD和GSH-PX活性及SOD/MDA比值升高，結果見表3。

表3 天麻提取物對血管性癡呆模型大鼠海馬氧化損傷的影響（x ± s，n=10）Tab.3 Effect of Gastrodia elata Blume extract on oxidative damage in hippocampus of vascular dementia rats（x ± s，n=10）

5 討論

由于學習記憶障礙是VD的早發癥狀之一，因此對學習記憶的評價是VD模型的重要檢測指標之一［7-8］。本研究結果表明天麻提取物能縮短VD模型大鼠的逃避平臺潛伏期和搜索距離，同時能提高模型大鼠在原平臺所在象限搜索時間百分比及距離百分比，提示天麻提取物能改善VD模型大鼠的學習記憶功能。

血管性癡呆是多種因素參與的復雜病理過程，而氧自由基引起的組織脂質過氧化損傷是重要因素之一［9-10］。本實驗研究表明，天麻提取物能使 VD大鼠海馬組織中MDA量降低、SOD活性和GSH-PX活性及SOD/MDA比值升高。GSH-PX水平可在一定程度上反映機體的抗氧化能力［11］；MDA的生成量反映體內細胞受自由基氧化的程度，SOD的存在有效地減輕褐脂質過氧化作用對細胞的損傷，而SOD/MDA的比值更能反映機體抗氧化作用的程度［12］。因此我們推測天麻提取物通過減少脂質過氧化反應，減輕氧化損傷，從而改善VD模型大鼠的學習記憶功能。

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Effects of extract from Gastrodia elata Blume on learning-memory ability and oxidative damage to hippocampus with vascular dementia in rats

DUAN Xiao-hua， LI Xiu-fang， ZHOU Ning-na， DAI Rong， WU Sheng-you， LIN Qing*
（Yunnan College of Traditional Chinese Medicine，Kunming 650500，China）

AIMTo evaluate the effects of extract fromGastrodia elataBlume on learning-memory ability and the oxidative damage to hippocampus in rats with vascular dementia.METHODSThe experimental vascular de-mentia model was established by chronic cerebral ischemia induced by permanent occlusion of bilateral carotid arteries.Sprague-Dawley rats were randomly divided into sham-operation group，model group，positive control（nimodipine）group and intervention group（fourteen rats each group）.The intervention group were administered with extract fromGastrodia elataBlume at a dose of 7.29 g/kg，and 0.81 g/kg，respectively，the positive control group were administered with nimodipine 30mg/kg，sham-operation group and model group were administered with normal saline.After three weeks，animals of all groups were tested for the Morris water maze，the escape latency and path traveled to reach the platform were detected，and then the malonaldehyde（MDA）content，the activity of superoxide dismutase（SOD）and glutathione peroxidase（GSH-PX）in hippocampus were measured.RESULTSThe rats administered with extract fromGastrodia elataBlume at 7.29 g/kg demonstrated better learning and memory ability than those of model group（P＜0.05）in water maze test by showing a significantly shorter latency period and path length.Moreover，it could markly increase the activity of SOD and GSH-PX while decrease the MDA content in hippocampus（P＜0.05）.CONCLUSIONThese results suggest that extract fromGastrodia elataBlume can improve the learning-memory ability in rats with experimental vascular dementia，one of the mechanisms may be related to scavenging free radicals and reducing oxidative damage to hippocampus of rats.

extract fromGastrodia elataBlume；vascular dementia；learning and memory；oxidative damage

R285.5

A

1001-1528（2011）07-1138-04

2010-10-18

國家自然科學基金資助項目（30760305）；云南省應用基礎研究計劃面上項目（2007C076M）

段小花（1982—），女，助教，從事中藥藥理與應用研究。Tel：（0871）5918134，E-mail：1047896527@qq.com

*通信作者：林 青（1961—），女，教授，從事中藥藥理與應用研究。Tel：（0871）5918134，E-mail：kmlinqing@yahoo.com.cn