梔子苷對阿爾茨海默病模型大鼠學習記憶能力的影響

陳安春，任杰，張培哲，李世朋，施志杰，陳新新

梔子苷(Geniposide)是梔子中的主要活性成分，具有利膽、抗炎、鎮痛等作用[1]。相關研究發現梔子苷能促進神經軸突再生，增加細胞對擬膽堿藥物的敏感性和增加細胞膜的去極化，抑制顱內非感染性炎性病變[2]。同時梔子苷可以抑制局灶性腦缺血損傷引起的神經元凋亡[3]。但關于梔子苷對行為和認知影響的相關報道少見，本文利用AlCl3建立阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)大鼠模型，探討梔子苷對AD模型大鼠學習和記憶能力的影響。

1 材料與方法

1.1實驗用品與試劑Morris水迷宮儀(成都泰盟軟件有限公司)，萊佧織切片機(德國萊佧公司)，梔子苷(西安昊軒生物科技有限責任公司)，氯化鋁結晶(天津市大茂化工試劑廠)，其他試劑為市售分析純。

1.2實驗動物健康雄性SD大鼠40只，體質量250～320 g。所有大鼠飼養條件一致，籠養，喂以大鼠標準飼料，自由攝食、攝水。

1.3動物造模與給藥采用錢亦華等的方法[4]誘導建立AD模型和判斷AD模型建立成功與否，記錄10 min內大鼠受電擊次數及每次潛伏期。10 min內電擊次數大于對照值2倍，平均潛伏期小于對照值20%者為成功AD模型。32只SD大鼠AD模型建立成功，然后隨機分為4組，每組8只，分別為正常組、模型組、梔子苷高劑量組、梔子苷低劑量組。梔子苷高劑量組按90 mg/kg進行腹腔注射，梔子苷低劑量組按40 mg/kg進行腹腔注射，模型組注射0.5 mL無菌生理鹽水。按此方法連續給藥70 d，待模型建立成功后對大鼠進行Morris水迷宮行為學檢測。

1.4Morris水迷宮實驗水池內事先放入奶粉，平臺放置水下2～2.5 cm，實驗時把大鼠每次隨機面朝池壁放入水池中，令大鼠在水池內游泳直到找到平臺為止，60 s后未找到平臺者，將其引至平臺。每只大鼠每天訓練4次，每次間隔2 h，連續訓練5 d，以訓練大鼠的學習能力。第6天撤除平臺，任選一個入水點將大鼠放入水中，測量60 s內大鼠穿越原平臺位置次數，并記錄潛伏期，超過60 s，潛伏期即60 s，以反映反映大鼠的記憶能力。

1.5病理學檢測行為學測試完畢后，木板上固定大鼠，經10%水合氯醛腹腔麻醉。用4%多聚甲醛灌注升主動脈以固定腦組織，并取出包含腦組織，置于4%多聚甲醛固定液中固定約24 h，流水沖洗2 h。常規梯度乙醇脫水、二甲苯透明、石蠟包埋。厚度為4 μm連續切片，貼于載玻片上。最后進行HE染色。

2 結果

2.1各組大鼠定位航行試驗逃避潛伏期的變化各組大鼠定位航行試驗結果由表1可知，連續 5 d隨著訓練次數的增加，各組大鼠逃避潛伏期逐漸縮短，但模型組大鼠逃避潛伏期降低得很少，1～5 d模型組大鼠逃避潛伏期均明顯大于其他各組，模型組大鼠與其他組有顯著性差異(P<0.05)。見表1。

表1 各組大鼠不同時間的水迷宮潛伏期比較 s

與空白組相比：①P<0.05，②P<0.01；與模型組相比：③P<0.05，④P<0.01

2.2撤平臺后大鼠60s在各個象限內的穿越次數分布情況由表2可知，模型組大鼠穿越平臺及有效區的次數少于正常組、給藥組，與正常組及給藥組比較有顯著性差異(P<0.05)。模型組在平臺區游泳時間及有效區的游泳時間均少于正常組、給藥組，與正常組比較差異顯著(P<0.05)。見表2。

表2 撤平臺后大鼠空間搜索實驗情況 s

與空白組相比：①P<0.05，②P<0.01；與模型組相比：③P<0.05，④P<0.01

2.3HE染色結果高倍鏡下給藥組、正常組海馬區細胞均以淡染為主，濃染細胞較少，核仁清楚可見，而模型組大鼠海馬區細胞核碎裂，核溶解，細胞以濃染為主，核胞漿不清楚，核仁未見。表明模型組大鼠細胞異于其他各組，而給藥組細胞與正常組、對照組相比，都是以淡染細胞為主，濃染細胞數量極少。見圖1。

A：空白組(HE，400×) B：模型組(HE，400×)

3 討論

阿爾茨海默病是一種神經系統退行性疾病，以高級認知功能障礙為特征，病理特征以老年斑、神經纖維纏結和神經元丟失為主。老年斑的核心成分是β淀粉樣蛋白(Aβ)。近年研究發現腦內鋁的含量明顯超過正常值時鋁對中樞神經系統具有毒性損害，使神經元變性或死亡，繼而大腦皮質萎縮，腦重減輕，出現記憶、認知功能障礙。鋁可以引起β淀粉樣肽在腦內沉積和β淀粉樣前體蛋白在神經元的過度表達[4-5]。鋁在海馬富集程度增加，導致大鼠運動行為能力和短期記憶能力下降[6]。

梔子苷是梔子中含有的一種環烯醚萜苷類化合物，具有多種藥理活性，如降血糖、抗炎、抗腫瘤、神經退行性疾病等作用。研究表明梔子苷對PCl2(來源大鼠腎上腺髓質嗜鉻細胞瘤)細胞的神經保護作用中梔子苷誘導抗凋亡蛋白Bcl-2的表達，Bcl-2可抑制由過氧化氫誘導的PC12細胞的凋亡[7]。丁嵩濤[8]等發現梔子苷可以增加細胞內抗氧化系統的活性，調節細胞內NOS活性，促進NO生成恢復正常水平，明顯減少細胞內活性氧簇的形成。同時梔子甙可以改善血管性癡呆大鼠的學習記憶能力，提高慢性全腦低灌注大鼠的遠期生存率，減輕低灌注所致神經元凋亡壞死[9]。

本實驗用A1Cl3建立阿爾茨海默病大鼠模型，探討梔子苷對AD模型大鼠學習和記憶能力的影響。結果可見，梔子苷處理后的AD大鼠學習和記憶行為得到明顯的改善，尤其是高劑量處理后，可以明顯縮短游出迷宮時間和減少大鼠定位航行試驗潛伏期；同時梔子苷明顯增加AD大鼠的探究行為。這些作用提示梔子苷長期應用對AD病人的學習記憶障礙有改善作用。

參考文獻：

[1]方尚玲,劉源才,張慶華,等.梔子苷鎮痛和抗炎作用的研究[J].時珍國醫國藥，2008,19(6):1374-1376．

[2]鄧世山,付莉.熊若虹,等.梔子提取物(環烯醚萜總甙)對大鼠尾狀核腦出血病理指標的影響[J].華西醫學,2005,20(2):293-294．

[3]辛海濤,王衛寧.梔子苷對大鼠局灶性腦缺血模型缺血腦組織HIF-1α蛋白和RTP801的影響[J].當代醫學，2010，16(36)：25-26.

[4]錢亦華,楊杰,任惠民,等．癡呆模型大鼠背海馬結構內淀粉樣蛋白沉積的免疫細胞化學研究[J].西安醫科大學學報，1997，18(30)：304-305.

[5]胡海濤,錢亦華,楊杰,等．淀粉樣前體蛋白在癡呆模型大鼠背海馬結構的表達[J].解剖學雜志，1997，20(5)：444.

[6] 賈宜昌,鐘才云,王穎明,等．鋁對大鼠海馬氨基酸類神經遞質舍量的影響[J].中華預防醫學雜志，2001，30(6)：397-400.

[7]LIU Jian-hui,YlN Fei，GUO Li-xia．Neuroprotection of geniposide against hydrogen peroxide induced PC12 cells injury：involvement of Pl3 kinase signal pathway[J]．Acta Pharmacol Sin，2009,30(2)：159-165．

[8]丁嵩濤,劉洪濤,李文明,等.梔子苷對氧化應激損傷血管內皮細胞的保護作用[J]．中國藥理學通報，2009，25(6)：725-729．

[9]李利娟,李宏霞,吳欣桐,等.梔子甙對血管性癡呆大鼠行為學和腦組織病理改變的影響[J].四川大學學報(醫學版),2009,40(4):605-607.