刺五加腦靈膠囊對氯化鋁致癡呆模型小鼠的保護作用

賈世亮 劉 婷 戴雪伶 高兆蘭 鄭秋生 孫雅煊

(北京聯合大學應用文理學院食品科學系，北京 100191)

刺五加腦靈膠囊對氯化鋁致癡呆模型小鼠的保護作用

賈世亮 劉 婷1戴雪伶 高兆蘭 鄭秋生1孫雅煊

(北京聯合大學應用文理學院食品科學系，北京 100191)

目的探討刺五加腦靈膠囊對氯化鋁致癡呆小鼠的保護作用。方法將60只SPF級昆明種小鼠隨機分為正常對照組、模型組、刺五加腦靈膠囊高、中、低劑量(1.01、0.33、0.10 g/kg)組。采用腹腔注射三氯化鋁建立阿爾茨海默病(AD)小鼠模型。觀察刺五加腦靈膠囊對AD小鼠學習記憶能力、乙酰膽堿酯酶(AchE)、乙酰膽堿轉移酶(ChAT)和β-淀粉樣蛋白(Aβ)的影響。結果刺五加腦靈膠囊高劑量組自主活動次數顯著多于模型組；刺五加腦靈膠囊組上岸時間顯著縮短，錯誤次數顯著減少；刺五加腦靈膠囊中、高劑量組小鼠腦組織Aβ含量顯著降低，AchE活性顯著降低，ChAT活性顯著增加(均P<0.05)。結論刺五加腦靈膠囊能減少Aβ沉積，增強ChAT活性同時降低AchE活性，對氯化鋁致癡呆小鼠有一定的改善和保護作用。

刺五加腦靈膠囊；阿爾茨海默病；β-淀粉樣蛋白；乙酰膽堿酯酶；乙酰膽堿轉移酶

阿爾茨海默病(AD)主要臨床特征是患者出現智力、記憶力、感覺定向的不可逆退化〔1〕。2010年世界AD患者大約有3 560萬，預計到2050年，世界AD患者的數量將達到1億1千萬，其中中國AD患者將接近2 000萬〔2,3〕。中醫在養生保健、益智健腦方面有著豐富的理論、實踐經驗，為篩選中藥有效成分防治癡呆提供了基礎〔4〕。中藥刺五加為五加科植物，味辛、微苦、性溫、無毒，具有多種藥理作用和臨床應用，能益氣健脾、補腎安神〔5〕。而五味子中的主要成分對中樞神經系統具有改善學習、記憶，鎮靜，催眠，抗衰老的作用〔6〕。刺五加腦靈膠囊由刺五加浸膏和五味子流浸膏組成，用于心脾兩虛、腎不足所致的健忘、心神不寧、失眠多夢等。本研究觀察刺五加腦靈膠囊對AD模型小鼠學習記憶、乙酰膽堿酯酶(AchE)、乙酰膽堿轉移酶(ChAT)和β-淀粉樣蛋白(Aβ)的影響。

1 材料與方法

1.1材料 SPF級昆明種小鼠，60只，雌雄各半，17～19 g(中國藥品生物制品檢定所實驗動物繁育場提供)。XZ-4小鼠自主活動自動控制記錄儀、LW-I小鼠水迷宮測試儀(中國醫學科學院藥物研究所)；臺式低速離心機(湖南凱達科學儀器有限公司)；酶標儀(美國Thermo公司)。刺五加腦靈膠囊(山東仙河藥業有限公司)；三氯化鋁(北京市李遂化工廠)；Aβ、ChAT、AchE檢測試劑盒(南京建成生物工程研究所)。

1.2分組及給藥 將60只小鼠隨機分為正常對照組、模型組、刺五加腦靈膠囊高、中、低劑量(1.01、0.33、0.10 g/kg)組。刺五加腦靈膠囊組灌胃給予相應藥物，模型組和正常對照組灌胃給予同體積生理鹽水，連續58 d。

1.3建立AD小鼠模型 所有造模動物從給藥后第5天開始隔日1次腹腔注射三氯化鋁100 mg/kg(0.1 ml/10 g)造模，正常對照組腹腔注射同體積生理鹽水，連續50 d。

1.4行為學測試 造模第51天，小鼠灌胃給藥后1 h，放入XZ-4小鼠自主活動計數儀中，穩定5 min后，記錄小鼠5 min內活動數。造模第53天，于暗室中將LW-I水迷宮自動控制記錄儀通電，放水，水溫20℃～21℃，室溫20℃。小鼠灌胃給藥后1 h，放入水迷宮中訓練A點1次，最長上岸時間以2 min為止。2 h后再訓練A點1次，記錄上岸時間和回頭錯誤次數；再4 h后放入B點，記錄小鼠上岸時間和錯誤次數，上岸時間最長以2 min計。造模第54天，將已訓練小鼠放入水迷宮B點，測定上岸時間和回頭錯誤次數，上岸時間最長以2 min計。

1.5指標檢測 58 d灌胃給藥結束后，斷頭處死大鼠，迅速取出腦組織，置于冰盒上，分離海馬并稱重。按照1∶10(W∶V)的比例加入冰生理鹽水勻漿，3 000 r/min離心10 min，取上清液待測。嚴格按照試劑盒說明書測定腦組織中Aβ含量、ChAT、AchE兩種酶的活性。

1.6統計學方法 采用SPSS13.0統計學應用軟件行單因素方差分析。

2 結 果

2.1刺五加腦靈膠囊對AD小鼠自主活動的影響 表1可見，模型組小鼠自主活動數量顯著少于正常對照組(P<0.01)，刺五加腦靈膠囊高劑量組自主活動次數顯著多于模型組(P<0.05)。各組小鼠體重差異不明顯(P>0.05)。

表1 各組自主活動、體重比較

與正常對照組比較：1)P<0.01；與模型組比較：2)P<0.05

2.2刺五加腦靈膠囊對AD小鼠學習記憶的影響 造模后，模型組與正常對照組比較水迷宮試驗各點訓練和測試的上岸時間均延長，錯誤次數均增多(均P<0.01)。刺五加腦靈膠囊高劑量組第2天測試的B點上岸時間顯著縮短，低、中、高劑量組錯誤次數都顯著減少(P<0.05,P<0.01)。見表2。

2.3刺五加腦靈膠囊對AD小鼠海馬組織Aβ、ChAT、AchE的影響 模型組小鼠海馬組織Aβ含量顯著高于正常對照組(均P<0.01)，ChAT活性顯著低于正常對照組，AchE活性顯著高于正常對照組。與模型組比較，刺五加腦靈膠囊中、高劑量組小鼠海馬組織Aβ含量顯著降低，ChAT活性顯著增加，AchE活性顯著降低(P<0.05,P<0.01)。見表2。

表2 各組學習記憶、海馬組織Aβ、ChAT、AchE的影響

與正常對照組比較:1)P<0.01；與模型組比較:2)P<0.05，3)P<0.01

3 討 論

鋁可導致腦組織神經元纖維纏結和老年斑的形成〔7〕。調查研究發現，飲用水含鋁量高的地區，AD的發病率較高，為其他地區的1.5～2.7倍〔8〕。同時，動物實驗表明，鋁在中樞神經系統的沉積可明顯抑制學習記憶功能，使動物出現AD的特征性病理改變〔9〕。本研究顯示刺五加腦靈膠囊有較好的改善AD小鼠學習記憶能力的作用。AD是多病因相互作用的結果，其中，老年斑主要是由具有神經毒性和血管毒性的Aβ生成，同時，Aβ沉積又可導致突觸和神經棘缺失，嚴重影響神經遞質系統功能，最終造成大腦學習記憶和認知能力損傷〔10〕。在正常生理狀態下，大腦僅表達少量的Aβ，低濃度的Aβ可營養未分化、不成熟的神經元；而在AD大腦中Aβ則大量表達，高濃度的Aβ能損傷已分化、成熟的神經元〔11〕。Aβ沉積可激活星形膠質細胞、小膠質細胞，促進其釋放促炎因子和一氧化氮，從而引起炎癥級聯反應〔12〕；聚集的Aβ可引起神經元反應性活性氧增高，造成神經元氧化損傷；可破壞神經細胞內的鈣離子穩態平衡〔13〕；還可改變線粒體形態結構及生理功能，進而誘導神經元凋亡〔14〕。AchE的作用是分解乙酰膽堿，與 ChAT 共同調節乙酰膽堿的動態平衡〔15〕。同時，AchE作為乙酰膽堿的水解酶，其變化一般晚于ChAT，因此在AD發病初期，由于ChAT異常所致合成減少的乙酰膽堿，仍被正常的AchE分解，致使突觸間乙酰膽堿含量的減少〔16〕。Aβ沉積會增加AchE表達，在AD患者大腦老年斑和膽堿能神經元丟失區域內AchE活性顯著升高，造成乙酰膽堿異常。AchE又能促進Aβ生成，加速其聚積〔17〕，進而形成一種惡性循環。

綜上所述，在 AD 的發病機制中膽堿能神經異常及Aβ毒性在其發病中占有重要作用。到目前為止，美國FDA認可上市的治療AD的藥物主要是AchE抑制劑，即通過降低AchE的活性提高大腦中AchE的含量，進而改善神經系統出現的學習和記憶功能的下降〔18〕。因此，探尋毒副作用小而功效作用強的AchE抑制劑，是研究防治AD藥物的有效途徑之一。本研究提示刺五加腦靈膠囊能夠通過減少Aβ沉積，增加ChAT活性，降低AchE活性，改善小鼠海馬膽堿能神經系統功能，達到防治AD的作用。但是，由于刺五加腦靈膠囊成分復雜，其確切地改善學習記憶能力的物質基礎尚不清楚，且其調節AD的具體分子機制也有待進一步闡明。

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〔2016-06-14修回〕

(編輯 苑云杰/曹夢園)

R285.5

A

1005-9202(2017)18-4463-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2017.18.013

北京市教委面上項目(SQKM201411417014)；北京聯合大學校級科研項目(ZK70201402)

1 石河子大學藥學院藥學系

孫雅煊(1970-)，女，博士，教授，碩士生導師，主要從事生物活性物質的提取及生理功能研究。

賈世亮(1990-)，男，碩士，主要從事生物活性物質的生理功能研究。