白術醇提取物對老年小鼠記憶障礙的改善作用

嵇志紅，于新宇

（大連大學 醫學院，遼寧 大連 116622）

白術醇提取物對老年小鼠記憶障礙的改善作用

嵇志紅，于新宇

（大連大學 醫學院，遼寧 大連 116622）

探討白術醇提取物（AME）對老年小鼠記憶障礙的改善及海馬乙酰膽堿酯酶（AChE）活力的影響。實驗動物分為5組：對照組選用4月齡昆明種小鼠（12只），老年組與AME組選用18月齡昆明種小鼠（48只）。采用避暗實驗檢測小鼠的記憶能力，生化測定小鼠海馬AChE活力的變化。結果顯示：（1）避暗實驗中，與對照組比，老年組小鼠的步入潛伏期明顯縮短（P＜0.05），錯誤次數明顯增多（P＜0.01）；與老年組比，中、高劑量AME組小鼠的步入潛伏期明顯延長（P＜0.05，P＜0.01），錯誤次數明顯減少（P＜0.05）。（2）生化測定表明，與對照組比，老年組小鼠海馬AChE活力顯著增加（P＜0.01）；與老年組比，中、高劑量AME組小鼠的AChE活力顯著降低（P＜0.01）。結果提示AME對老年記憶障礙有一定的改善作用，機制可能與其降低海馬AChE活力有關。

白術醇提取物；記憶；乙酰膽堿酯酶

隨著年齡增長，大腦在組織形態和神經生化方面會發生一系列變化，造成腦功能衰退，亦即腦老化。腦老化主要表現為記憶能力減退。現在有人認為，腦老化可能是神經系統退變性疾病的最初階段，是阿爾茨海默病（AD）的重要機制之一，因此，預防并延緩 AD的發展對提高老年人的生活質量具有重要意義。中藥白術為菊科植物白術（Atractylodis macrocephala）的根莖，具有健脾益氣、止汗、安胎之功效[1]，臨床常用它來治療水腫與腹瀉。近年來，白術的神經保護作用越來越受到人們的關注[2-5]，但其提取物對老年動物記憶減退有無改善作用尚未見報道。我們前期體外實驗結果表明，白術醇提取物可顯著抑制興奮毒性誘導的神經元凋亡[6]。本實驗采用行為實驗與生化測定結合的方法，觀察了AME對老年小鼠記憶能力的影響，初步探討了其作用機制，為白術在臨床的藥理應用提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 動物分組與給藥

實驗選用健康昆明種小鼠，其中4月齡（成年）12只，18月齡（老年）48只，雌雄各半，購于大連醫科大學 SPF實驗動物中心。成年小鼠為對照組，老年小鼠隨機分成4組：老年組及低中高劑量AME組。對照組與老年組灌胃生理鹽水0.5 mL/d，AMEⅠ、AMEⅡ、AMEⅢ組分別灌胃三個劑量的 AME（0.5 mg/kg.d，1 mg/kg.d，2 mg/kg.d）。連續給藥15天。各組小鼠嚴格按飼養條件分籠飼養，標準鼠食，自由飲水，自然晝夜。

1.2 實驗儀器與藥品

DBA-2型避暗程序控制儀（中國醫學科學院藥物研究所）；7230分光光度計（上海分析儀器廠）；白術購于大連美羅藥房，白術乙醇提取物制備：干燥白術根1 kg粉碎后，55～60℃回流冷凝器中94%乙醇提取3次，每次1 h。三次溶液合并后過濾，旋轉真空泵蒸發，最終得提取物118 g(11.8%)。乙酰膽堿酯酶試劑盒（南京建成生物工程研究所）。

1.3 避暗實驗

末次灌胃給藥后1 h開始避暗實驗，測試小鼠記憶能力。實驗裝置為一條件反射箱，分為明暗兩室，中間有一孔洞使小鼠可以自由通行，箱底有銅柵，其中暗室底部的銅柵通以36 V電壓。實驗時把小鼠放入明室并背向暗室。如果小鼠走入暗室四肢接觸銅柵就會受到電擊，此行為即為錯誤。第1天訓練時，記錄小鼠3 min內進入暗室的次數及第1次進入暗室的時間。24 h后再做實驗，記錄5 min內小鼠首次進入暗室的時間（潛伏期）及小鼠進入暗室的次數。

1.4 AChE活力測定

行為實驗結束后立即斷頭處死小鼠，冰上快速分離雙側海馬，準確稱重，按重量體積比加生理鹽水制成10%腦組織勻漿，離心后取上清比色法測定AChE活力。測定方法按說明書進行，同時用考馬斯亮蘭蛋白測定試劑盒測定海馬蛋白含量。

1.5 數據統計分析

2 結果

2.1 白術醇提取物對老年小鼠學習記憶能力的影響

避暗實驗中，與對照組比，老年組小鼠的步入潛伏期明顯縮短（P＜0.05），入暗室錯誤次數明顯增多（P＜0.01）；與老年組比，中、高劑量AME組小鼠的步入潛伏期明顯延長（P＜0.05，P＜0.01），錯誤次數明顯減少（P＜0.05）。說明白術醇提取物對老年小鼠記憶障礙具有顯著改善作用。見表1。

表1 白術醇提取物對老年小鼠學習記憶能力的影響（n=12，±s）

表1 白術醇提取物對老年小鼠學習記憶能力的影響（n=12，±s）

注：與對照組比，*P＜0.05，**P＜0.01；與老年組比，#P＜0.05，##P＜0.01

組 別 潛伏期（s） 錯誤次數（次）AChE活力（U/mgprot）對照組 247.3±62.8 1.8±0.5 3.12±0.11老年組 145.5±64.1* 4.3±1.2** 4.23±0.54**AMEⅠ組 178.5±48.3 3.7±1.1 4.02±0.45 AMEⅡ組 195.2±54.7# 3.1±0.8# 3.57±0.31##AMEⅢ組 215.3±56.4## 2.9±0.7# 3.43±0.29##

2.2 白術醇提取物對老年小鼠AChE活力的影響

由表中可見，老年組小鼠海馬AChE活力顯著高于對照組（P＜0.01），而中、高劑量AME組小鼠海馬AChE活力顯著低于老年組（P＜0.01）。說明白術醇提取物可降低老年小鼠海馬AChE活力。見表1。

3 討論

學習記憶是人和動物腦的最重要的高級功能。目前已知中樞神經系統有多個腦區參與學習記憶過程，包括大腦皮層聯絡區、海馬及其鄰近結構、杏仁核等，這些腦區相互間有密切的神經聯系，它們同時活動，共同參與學習記憶過程，但最重要的腦區是海馬。隨著增齡，大腦在神經生理、生化及組織形態學等方面發生一系列退行性改變，即腦老化，臨床最突出的特征之一就是學習記憶能力減退。

目前認為中樞膽堿能遞質系統與學習記憶關系極為密切，其中海馬的膽堿能系統直接參與信息的儲存與再現。乙酰膽堿（ACh）是中樞分布極為廣泛的神經遞質，是學習記憶的神經生化基礎，它由膽堿和乙酰輔酶A在膽堿乙酰轉移酶（ChAT）催化下合成，被膽堿酯酶（AChE）水解失活。正常情況下 ChAT與AChE共同維持腦內乙酰膽堿（ACh）的動態平衡，故二者是反映ACh含量的標志酶。研究表明，衰老與老年癡呆（AD）動物腦組織中AChE活性顯著升高[7,8]，ACh含量顯著降低，目前臨床應用的抗衰老和治療AD的藥物大多為AChE抑制劑，如他克林、石杉堿甲等。中藥白術傳統藥理作用是健脾益氣、止汗、安胎等，近年發現它還具有神經保護作用。我們前期體外實驗研究表明，白術醇提取物可顯著抑制興奮毒性誘導的神經元凋亡。本研究的行為測試采用了對動物記憶過程特別是記憶再現具有較高敏感性的避暗實驗，結果表明衰老小鼠的記憶能力明顯減退，而白術醇提取物對小鼠記憶減退具有顯著的改善作用。生化測定結果表明，衰老小鼠海馬AChE活力顯著增加，白術醇提取物組小鼠海馬AChE活力顯著降低，說明白術醇提取物可能通過降低老年小鼠海馬AChE活力，增加腦內ACh含量來增強記憶功能。

綜上所述，白術醇提取物對老年動物記憶障礙具有一定改善作用，其作用機制之一可能與其降低海馬AChE活力有關。

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Effect of Ethanol Extracts of Atractylodis Macrocephalae on Memory Impairment in Aging Mice

JI Zhi-hong, YU Xin-yu
（College of Medicine, Dalian University, Dalian 116622, China）

∶To investigate the intervention effect of the ethanol extracts of Atractylodis macrocephalae (AME) on memory impairment and the mechanism in aging mice. Kunming mice were divided into 5 groups, control group (12 mice, 4-month-old mice), aging group (12 mice, 18-month-old mice) and AME-treated group (AME group) that consists of three dose subgroups (12 mice per dose subgroup, 18-month-old mice). Behavioral test was conducted in passive avoidance test. AChE activity was determined in hippocampus. Results showed that there was a significant reduction of step-through latency in aging group mice as compared with control mice (P＜0.05) and that the step-through latency of mice in middle and high AME dose subgroups was significantly longer than the aging group mice (P＜0.05, P＜0.01). There was also a significant increase of error frequency in aging group mice as compared with the control mice (P＜0.01) and significantly reduced in middle and high AME dose subgroups than the aging group mice (P＜0.05). In hippocampus, AChE activity was a significant increase in aging group mice compared with control mice (P＜0.01), and significantly reduced in middle and high AME dose subgroups than the aging group mice(P＜0.01). The results suggest that the ethanol extracts of Atractylodis macrocephalae could ameliorate memory impairment in aging mice and the mechanism might be involved in the AChE activity reduction in hippocampus.

ethanol extracts of atractylodis macrocephalae; memory; acetylcholinesterase

R285.5

A

1008-2395(2015)06-0075-03

2015-06-02

遼寧省教育廳基金資助項目(L2010042)。

嵇志紅（1964-），女，副教授，研究方向：神經生物學。