李孝娟,周思詩,楊夢青,沙愛龍
(重慶三峽學院教師教育學院,重慶 萬州 404120)
學習記憶是指神經元網絡間互相作用、突觸間互相聯系而形成的一種神經活動,是大腦高級活動之一。大腦功能性減退及中樞神經受損是衰老、學習記憶力衰退的主要原因。諸多研究表明某些百合科植物多糖具有抗衰老、改善學習記憶的作用,本文主要綜述該科所屬的黃精多糖、玉竹多糖、天門冬多糖對學習記憶力的改善作用及其機制。
黃精是百合科黃精屬植物,2020 版《中國藥典》收錄的具有藥用價值的有黃精、滇黃精和多花黃精三種,廣泛分布于東北三省、華東、云南、貴州、四川等地。黃精多糖是黃精的主要活性成分之一,是衡量黃精質量的指標。眾多研究表明黃精多糖具有改善學習記憶的作用。
1.1 唐偉等[1]研究表明黃精多糖可明顯增加大鼠海馬區神經細胞數目,修護大腦皮質和海馬CA1 區神經細胞。可見黃精多糖能保護海馬區細胞,改善學習記憶能力。劉露露等[2]檢測發現中、高劑量黃精多糖液可顯著提高學習記憶能力,且可致小鼠腦內谷胱甘肽過氧化物酶(GSHPx)和超氧化物歧化酶(SOD)活性上升,γ-氨基丁酸(GABA)含量降低,乙酰膽堿(ACh)和GLU含量上升。表明黃精多糖能調節腦內酶活性及相關物質含量,修護腦部損傷,達到改善學習記憶力的效應。
1.2 成威等[3]繼續深入研究,顯示黃精多糖的干預可增加腦內信息傳遞相關結構物含量,增強腦內信息交流,強化神經細胞間聯系,對學習記憶能力有根本性提升。陸連第等[4]又發現經黃精多糖作用后的大鼠,血流變學異常病癥減輕、血脂降低,腦血流量、血攜氧能力逐漸恢復,腦氧化損傷和炎癥癥狀顯著減輕。說明黃精多糖能延緩衰老,改善血成分和流向,保證腦部活動的正常進行。
1.3 Zheng Shaoyan[5]研究發現,經黃精多糖干預后鼠的胸腺指數、脾臟指數都有提高,說明黃精多糖還能改善機體免疫功能,側向保護腦部細胞,輔助改善學習記憶能力。近來,陳毅飛等[6]將斑馬魚暴露在黃精多糖藥液中,檢測到多糖組斑馬魚的N-cadherin 蛋白水平顯著提高,P38、p-P38 蛋白因子表達減少,通過T 迷宮分析發現斑馬魚的學習記憶能力得到明顯提升。
綜上可知,黃精多糖確有改善學習記憶能力的功效,且效應范圍廣泛。從維護腦部細胞、改善神經細胞間聯系機制,到增加腦部血氧量、增強免疫力,黃精多糖對與學習記憶能力相關的細胞及機制產生作用,顯著改善各項原因所致的學習記憶力衰退。
玉竹是百合科黃精屬多年生草本植物,主要分布于我國湖北、湖南、陜西、寧夏等地。現代藥學研究表明玉竹含有多糖類、皂苷、生物堿、黃酮類、揮發油等多種活性成分,其多糖具有抗衰老、抗疲勞、調節免疫力及改善學習記憶的作用。
周衛華等[7]以小鼠為研究對象,初步證實玉竹提取物可以提高學習記憶能力。徐大量等[8]發現玉竹多糖類是抗衰老、改善小鼠耐力和記憶力的主要功能成分,低量時能顯著清除自由基,高量時可調節神經和免疫系統。彭壯等[9]研究表明,用玉竹多糖干預后小鼠腦中的SOD 活性、總抗氧化能力(T-AOC)上升,MDA、炎癥因子含量降低,使神經細胞損傷程度改善,排列逐漸恢復正常,尼氏體破裂情況減少,海馬神經元細胞存活率上升,小鼠學習記憶能力大幅提高。然單穎等[10]用玉竹多糖干預小鼠后檢測發現,2.0 g/kg玉竹多糖液能顯著增強小鼠血清中的SOD活性,降低MDA含量。
總而言之,玉竹多糖能通過改善機體的免疫功能、抗氧化能力、抗炎作用和保護海馬神經元細胞,維持及保護腦部,延緩衰老,改善認知和學習記憶能力。
天門冬是百合科天門冬屬植物,是貴州民族苗醫藥的重要中藥成分,素來有治療頓咳痰黏、肺熱干咳、腸燥便秘之功效。現代藥學已證實其有抗衰老作用,并具有神經保護作用,對學習記憶能力也有相應改善。
劉洋等[11]研究了天門冬對氟中毒大鼠模型的影響,發現干預組大鼠在Morris 水迷宮檢驗中逃避潛伏時間縮短,穿越平臺的次數增多,跳臺反應時間變短,且重度氟斑發生率和骨氟含量降低,尿氟含量升高,顯著減輕氟中毒帶來的學習記憶障礙。劉洋等[12]后又用天門冬水煎劑作用于SD 大鼠,以酶聯免疫法檢測到天門冬干預鼠血清中的IL-1、IL-6含量,使腦中AchE活性下降、ChAT活性上升,炎癥減輕,腦細胞間聯系加強。
深入研究還發現天門冬可提高衰老小鼠體內CAT、SOD、NOS 活性,提升GPX 表達,降低MDA 含量,具有較強的自由基清除力,顯著改善臟器組織[13];抑制下丘腦、海馬區、前額葉皮層中AchE活性,增強神經傳遞作用以改善學習記憶能力;逆轉健忘癥引起的認知障礙和學習記憶障礙,減少細胞凋亡,增加海馬腦源性神經營養因子BDNF 和cAMP 反應元件結合蛋白(CREB)mRNA[14];抑制神經炎癥,改善神經退行性疾病。天門冬多糖亦可對抗免疫抑制小鼠的胸腺、脾臟損傷,提高血液中細胞因子含量,達到恢復免疫功能的目的,促進脾淋巴細胞增殖[15]。
綜上,多糖作為天門冬主要活性物質之一,有提高免疫力、維護機體細胞與抗氧化、抗衰老的作用,可保護腦部,但還未有學者研究天門冬多糖對腦部和學習記憶能力的具體影響和機制,還需進一步探究。
黃精多糖和玉竹多糖對學習記憶能力改善的作用機制主要是其能影響腦組織中海馬區神經細胞的基因表達活動,且通過抗氧化、抗衰老的生物功能,有效減少腦內自由基的產生,減輕細胞氧化損傷,間接改善了學習記憶力。天門冬多糖主要具有抗氧化和抗衰老能力,對改善學習記憶能力有間接影響。