大蒜素對(duì)鉛染毒小鼠學(xué)習(xí)記憶能力和腦組織抗氧化能力的影響

李愛紅 周鳴鳴 張 潔 (南通大學(xué)附屬醫(yī)院，江蘇 南通 226007)

鉛可引起兒童智力、智商下降，血鉛與智商呈負(fù)相關(guān)，接觸鉛早期階段即可影響學(xué)習(xí)記憶，但常不為人們所重視。鉛可選擇性進(jìn)人神經(jīng)細(xì)胞，破壞其結(jié)構(gòu)和功能，損害學(xué)習(xí)記憶，使患者認(rèn)知和辨別能力降低〔1〕。研究資料顯示，大蒜提取物能與鉛結(jié)合形成絡(luò)合物，具有排鉛作用〔2〕。大蒜素是大蒜的主要成分，具有抗氧化、清除自由基等生理學(xué)作用〔3〕。因其具有較好的脂溶性，可通過血腦屏障，是一種具有良好發(fā)展前景的天然抗氧化藥物〔4〕。但有關(guān)大蒜素對(duì)鉛所致學(xué)習(xí)記憶損害的拮抗作用目前尚無報(bào)道。本研究采用鉛染毒模型，觀察大蒜素對(duì)鉛所致學(xué)習(xí)記憶損害的拮抗作用，并對(duì)其抗氧化機(jī)制進(jìn)行初步研究，為臨床應(yīng)用大蒜素防治鉛中毒提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康成年ICR小鼠，雌雄各半，體重18～20 g，由南通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

1.1.2 藥品與試劑 大蒜素腸溶膠囊(20 mg/粒，湖北金龍福藥業(yè)有限公司，批號(hào)H42044598)、DAB顯色試劑盒由武漢博士德有限公司提供，考馬斯亮藍(lán)蛋白測(cè)定試劑盒、丙二醛(MDA)測(cè)定試劑盒及超氧化物歧化酶(SOD)測(cè)定試劑盒均由南京建成生物工程研究所提供。

1.1.3 主要儀器BXSI 系統(tǒng)顯微鏡(Olympus)、微量進(jìn)樣器(上海安亭微量進(jìn)樣器廠)、UV-3100PC型紫外可見分光光度計(jì)(上海美譜達(dá)儀器有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 動(dòng)物分組與處理 30只小鼠分成5組:即大蒜素高、中、低劑量治療組，單獨(dú)染鉛組，陰性對(duì)照組。除陰性對(duì)照組外，其余2組均用采用濃度為2 g/L醋酸鉛水溶液給予小鼠腹腔注射，每天一次建立鉛中毒動(dòng)物模型，連續(xù)染毒30 d，染毒15 d后大蒜素高中低治療組在造模的同時(shí)按10 ml/kg分別進(jìn)行腹腔注射大蒜素腸溶膠囊提取物 0.96、0.48、0.24 g·kg－1·d－1;單獨(dú)染鉛組和陰性對(duì)照組給予相同劑量的生理鹽水，連續(xù)15 d。

1.2.2 Y迷宮分辨學(xué)習(xí)記憶能力檢測(cè)〔3〕連續(xù)給藥15 d后，對(duì)小鼠進(jìn)行Y迷宮法檢測(cè)，記錄各實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組每只小鼠達(dá)到學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的訓(xùn)練次數(shù)。評(píng)價(jià)各組小鼠記憶能力的改變。Y迷宮為三等分輻射式反射箱。以小鼠被電擊后逃至安全區(qū)為一次正確反應(yīng)，連續(xù)10次測(cè)試中有9次(90%)正確反應(yīng)，定為學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.3 大腦SOD活性測(cè)定 小鼠斷頭處死，迅速取大腦組織，加入適量組織勻漿液，在冰浴中勻漿，采用Bradford法測(cè)定總蛋白含量。取1%大腦組織勻漿液，采用黃嘌呤氧化酶法(SOD檢測(cè)試劑盒)，于波長550 nm處分別測(cè)定各實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組小鼠大腦組織勻漿液的吸光度值。

1.2.4 大腦MDA含量測(cè)定 小鼠大腦組織蛋白勻漿和定量方法同上。采用 TBA比色法(MDA檢測(cè)試劑盒)，于波長532 nm處分別測(cè)定各實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組小鼠大腦組織勻漿液的吸光度值。

2 結(jié)果

2.1 大蒜素對(duì)鉛染毒小鼠腦SOD、MDA含量的影響 結(jié)果顯示，與陰性對(duì)照組相比，鉛染毒小鼠大腦組織SOD的活性顯著降低(P＜0.01)，而MDA的含量卻明顯升高(P＜0.01)。大蒜素中、高劑量治療組和陰性對(duì)照組MDA含量較鉛染毒組顯著降低(P＜0.05)，SOD活性高于鉛染毒組(P＜0.05)。見表1。

表1 大蒜素對(duì)鉛染毒小鼠腦SOD活性和MDA含量的影響( ± s，n=10)

表1 大蒜素對(duì)鉛染毒小鼠腦SOD活性和MDA含量的影響( ± s，n=10)

與鉛染毒組比較:1)P＜0.01，2)P＜0.05

組別 腦SOD活性(U/ml)腦MDA含量(nmol/mgport)鉛染毒組3.343±0.324 67.654±13.474大蒜素高劑量治療組 4.601±0.4292) 50.823±9.4712)大蒜素中劑量治療組 4.235±0.2352) 53.543±11.4682)大蒜素低劑量治療組 3.981±0.561 60.612±10.513陰性對(duì)照組 4.912±0.5421) 41.073±12.6321)

2.2 大蒜素對(duì)鉛染毒小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力影響 結(jié)果表明，與陰性對(duì)照組相比〔(66.7±8.6)次〕，鉛染毒小鼠達(dá)到學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)所訓(xùn)練的次數(shù)明顯增加〔(98.7±9.8)次，P＜0.01〕，而大蒜素中、高劑量治療組小鼠達(dá)到學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)所訓(xùn)練的次數(shù)明顯低于模型組〔(74.6±7.4)次、(70.8±4.1)次，P ＜0.05〕。大蒜素低劑量組達(dá)到學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練次數(shù)為(89.5±2.8)次，與鉛染毒組無顯著差異(P＞0.05)。

3 討論

鉛是一種神經(jīng)發(fā)育毒物，它對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的正常發(fā)育以及神經(jīng)遞質(zhì)的正常分泌產(chǎn)生影響和損害，故而進(jìn)一步影響學(xué)習(xí)和記憶能力。鉛可選擇性進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞，破壞其結(jié)構(gòu)和功能，誘發(fā)細(xì)胞凋亡，凋亡率與染鉛濃度呈正相關(guān)。鉛可引起持久性記憶鞏固障礙。骨鉛高者，控制能力、詞語智商、詞匯記憶力都有明顯降低。鉛還可引起脂質(zhì)過氧化增強(qiáng)。鉛作業(yè)工人血中SOD活力明顯降低。染鉛大鼠血清MDA含量明顯增高〔5〕。

鉛致腦組織脂質(zhì)過氧化是引起神經(jīng)行為改變的生物學(xué)基礎(chǔ)之一〔6〕。大蒜素又名大蒜新素，化學(xué)名為二烯丙基三硫化物，其結(jié)構(gòu)式為CH2=CH-CH-S-S-CH-CH=CH2，是大蒜的主要有效成分。大蒜素的抗氧化活性部位是-S(O)S-CH2-CH=CH2基團(tuán)，其中烯丙基位的氫與抗氧化活性有關(guān)。有研究表明，大蒜素對(duì)小鼠局灶性腦缺血-再灌注損傷有明顯保護(hù)作用，其機(jī)制可能與提高抗氧化酶活性，抗脂質(zhì)過氧化損傷及抗炎作用有關(guān)〔7〕。故較強(qiáng)的抗氧化成分可能是大蒜素治療鉛中毒所致小鼠的記憶障礙的原因之一，其機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

本研究表明大蒜素能改善鉛染毒小鼠學(xué)習(xí)能力和記憶功能，有效地清除腦組織過氧化代謝產(chǎn)物MDA，增強(qiáng)SOD的活性，提高了機(jī)體的抗氧化能力。因此，可以推斷大蒜素可以用來早期干預(yù)或預(yù)防鉛中毒，改善鉛中毒患者認(rèn)知、記憶等臨床癥狀。

1 Bressler J，Kim KA，Ehakraborti T，et al.Mechanism of lead neuroxicity〔J〕.Neurochem Res，1999;24:595.

2 河南醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研組等.大蒜排鉛效果動(dòng)物實(shí)驗(yàn)觀察〔J〕.河南工業(yè)衛(wèi)生，1978;1:8-13.

3 邵力鈞，單文衛(wèi).大蒜素的臨床應(yīng)用進(jìn)展〔J〕.中國現(xiàn)代醫(yī)生，2009;47(3):45-3.

4 劉 浩，崔美芝，董 娟.大蒜素抗氧化延緩衰老作用的實(shí)驗(yàn)研究〔J〕.中國老年學(xué)雜志，2006;26(2):252.

5 姜厚波，劉秋芳，蔡 原，等.鉛對(duì)大鼠血清丙二醛含量和紅細(xì)胞抗氧化酶活性影響的研究〔J〕.中國公共衛(wèi)生學(xué)報(bào)，1996;15:10.

6 時(shí)勝利，陳自強(qiáng)，梁友信.鉛染毒對(duì)大鼠神經(jīng)行為功能及神經(jīng)化學(xué)的影響〔J〕.中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)雜志，1999;29(2):80.

7 鄭燕華，陳崇宏.大蒜紊對(duì)大鼠急性腦缺血再灌注損傷保護(hù)作用的研究〔J〕.中國藥理學(xué)通報(bào)，2004;20(7):821-3.