荊治華 祁文秀 吳惠文
[摘要] 目的 探討銀杏葉提取物(Extract of Ginkgo biloba,EGb)對2型糖尿?。╠iabetes mellitus,T2DM)伴阿爾茨海默?。ˋlzheimers disease, AD)樣大鼠習記憶能力和中樞膽堿能系統的影響。方法 健康雄性SD大鼠大鼠50只,隨機分為5組,分別為正常組,模型組,低劑量銀杏葉提取物組(1.5 g/kg),中劑量銀杏葉提取物組(3 g/kg),高劑量銀杏葉提取物組(6 g/kg)。通過持續高脂高糖飲食喂養及小劑量鏈脲佐菌素(STZ)制備T2DM伴AD大鼠模型模型。除正常組、模型組給予等容積的生理鹽水,其他治療組以相應藥物治療。8周后,用Y型迷宮刺激器檢測大鼠的學習行為能力,24 h后檢測大鼠的記憶能力,測試完成后處死動物,取各組腦組織,采用ELISA 法測定各組腦組織檢測AchE活性、ChAT活性。結果 與陽性組比較,銀杏葉提取物各劑量組在Y迷宮學習能力達標測試次數和24 h記憶檢測中錯誤反應次數均減少,可提高模型大鼠的學習記憶能力,并能降低模型大鼠腦內 AchE 活性,提高 ChAT 活性。結論 銀杏葉提取物可改善T2DM伴AD大鼠模型模型大鼠的學習記憶能力,其機制可能與增強 ChAT 活性、抑制 AchE 活性有關。
[關鍵詞] 銀杏葉提取物;2型糖尿??;阿爾茨海默病;學習記憶
[中圖分類號] R749.1;R587.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1672-4062(2018)05(b)-0022-02
糖尿病患者罹患阿爾茨海默病的風險正逐年增加。銀杏葉提取物(Extract of Ginkgo biloba,EGb)能增加腦血流量,改善腦營養,對中樞神經損傷有治療作用。但是關于EGb對T2DM伴AD樣動物模型學習記憶能力和中樞膽堿能系統的影響及其機制尚未報道,EGb可能成為治療T2DM合并AD的一種新藥。該研究采用EGb為治療藥物,為臨床治療糖尿病伴學習記憶障礙的相關疾病提供相應的理論依據。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 實驗動物 雄性健康SD大鼠,體重150~200 g,所有動物均由山西醫科大學動物實驗中心提供。
1.1.2 主要試劑及儀器 多聚甲醛、多聚賴氨酸、GBE 注射液、 鏈脲佐菌素( STZ)、乙酰膽堿酯酶( AchE) ELISA測試盒、乙酰膽堿轉移酶(ChAT)ELISA測試盒、血糖儀、Y迷宮刺激器。
1.2 方法
1.2.1 分組及模型的制備 健康雄性SD大鼠大鼠60只,隨機分為6組,分別為正常組,模型組,低劑量銀杏葉提取物組(1.5 g/kg),中劑量銀杏葉提取物組(3 g/kg),高劑量銀杏葉提取物組(6 g/kg)。除正常組外,其他組均以高脂高糖飲食喂養,連續喂養6周。然后尾靜脈注射STZ后,48~72 h后清晨取空腹尾靜脈血測空腹血糖和空腹胰島素水平,每天檢測1次,連測3 d空腹血糖平均值≥16.7 mmol/L,即為T2DM模型,再用Y迷宮進行行為學檢測,篩選學習記憶行為障礙的大鼠30只,T2DM伴AD大鼠模型模型制備成功。造模后,低、中、高劑量組分別予EGb 1.5、3、6 g/kg腹腔注射,正常組、模型組等體積腹腔注射生理鹽水,均連續給藥8周。
1.2.2 行為學檢測 各組動物在給藥8周后,分別用Y迷宮刺激器進行學習能力的行為學測試,并且在24 h后進行記憶能力的行為學測試。將大鼠連續10次測試中有9次或9次以上正確反應(9/10標準)定為學會標準[1]。記錄大鼠達到學會標準所需的訓練次數,將其作為大鼠學習能力的觀測指標。學習能力測試24 h后,按照以上方法對大鼠連續進行30次測試,記錄觀察大鼠在30次測試反應中的錯誤次數,將其作為記憶能力的指標。
1.2.3 腦組織 AchE 活性、 ChAT 活性檢測 學習記憶功能測試后,將大鼠麻醉,采血后斷頭處死,低溫條件下快速取腦組織,以生理鹽水沖洗,濾紙吸干,稱重后置于勻漿器中勻漿,取上清液,放于4 ℃冰箱保存,采用酶聯免疫吸附法(ELISA)測定各組腦組織AchE活性、ChAT 活性,按測試盒說明書操作。
1.3 統計方法
應用 SPSS 21.0 統計學軟件處理實驗數據,計量資料均以均數±標準差(x±s)表示,采用t檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 大鼠Y-迷宮學習和記憶行為能力檢測結果
模型組與正常組比較,Y迷宮學習過程中達標所需的訓練次數和24 h后30次測試中錯誤反應次數均明顯增多(P<0.01);而各藥物治療組分別與模型組比較,其學習達標訓練次數以及24 h后記憶過程測試的錯誤反應次數均明顯減少(P<0.05),見表1。
2.2 大鼠腦組織 AchE 活性、 ChAT 活性表達
大鼠腦組織 ChAT,AChE 活性的影響與正常組比較,模型組大鼠腦組織AChE活性明顯升高、ChAT活性明顯降低,差異有統計學意義(P<0.01);EGb 給藥治療后,各治療組與模型組比較,AChE活性降低、ChAT活性升高,差異有統計學意義(P<0.05),見表2。
3 討論
近年來研究結果顯示T2DM和AD兩者有緊密聯系,T2DM作為獨立作用血管因素之外的危險因素,增加AD風險的發生率,甚至有學者稱為“3型糖尿病”[2]。 T2DM伴AD患者在糖尿病表現的基礎上,認知障礙和癡呆已成為其并發癥,發病率逐年增加。乙酰膽堿作為中樞膽堿能神經系統中重要的神經遞質,在腦組織內分布廣泛,與學習記憶功能密切相關[3]。ChAT是合成乙酰膽堿的重要關鍵酶,主要存在于膽堿能系統神經元內,在細胞胞體內合成,是衡量膽堿能神經元功能的重要標志。AChE的作用是分解乙酰膽堿,與ChAT共同作用在調節乙酰膽堿過程中存在動態平衡。在老年糖尿病認知障礙患者腦中ChAT活性下降,且與認知障礙程度呈正相關[4]。銀杏葉提取物(Extract of Ginkgo biloba,EGb)是以銀杏為原料,分離純化提取的物質,其主要活性成分是黃酮類和萜內酯類[5],能增加腦血流量,對中樞神經損傷有治療作用。
該研究采探討EGb對T2DM并發AD的治療作用,研究結果顯示,EGb 干預治療后,可以降低T2DM伴AD大鼠 AChE活性,促進ChAT活性,EGb在T2DM伴AD模型大鼠中可以提高模型組大鼠ChAT神經元的表達,從而改善T2DM伴AD模型大鼠的學習記憶能力。由此可見,EGb具有改善腦營養,調節新陳代謝、調節中樞神經系統、新陳代謝和內分泌系統等療效,在臨床應用上提供一定的治療價值。
[參考文獻]
[1] 陸利,張衛國,楊桂姣.銀杏提取物對自身免疫性腦脊髓炎小鼠脫髓鞘免疫炎性病變的影響[J].山西醫科大學學報,2011,42(7):545-546.
[2] Xu WP, Gong S, Jiang XH,et al. Y-Maze learning increases cell proliferation in the hippocampal dentate gyrus of adult rats[J].Suzhou Univ J Med Sci,2005,25(3):366-369.
[3] 王玉梅,曹凱,劉永平,等.黃芩莖葉黃酮對大鼠缺 血性記憶障礙的改善作用及對膽堿乙酰轉移酶和一氧化氮合酶蛋白表達的影響[J].首都醫科大學學報,2011,32(40):494.
[4] 張曉鋒,陳淅泠,王欣東.鹽酸美金剛對血管性癡呆大鼠海馬 CA1區 BDNF及ERK 表達的影響[J].中國實用神經疾病雜志,2010,13(4):19-21.
[5] Goedert M. Tau protein and the neurofibrillary pathology of Alzheimers disease[J].Trends Neurosci,1993,16(11):460-465.
(收稿日期:2018-02-27)