薛占霞,高永山,沈麗霞,薛貴平
(河北北方學(xué)院1.藥學(xué)系藥理教研室、2.附屬第一醫(yī)院心臟外科,河北張家口 075000)
大黃酚通過抗氧化應(yīng)激改善高血氨小鼠學(xué)習(xí)記憶功能障礙
薛占霞1,高永山2,沈麗霞1,薛貴平1
(河北北方學(xué)院1.藥學(xué)系藥理教研室、2.附屬第一醫(yī)院心臟外科,河北張家口 075000)
Antioxidantsmediatechrysophanol-improved learning and memory impairment in mice induced by ammonium chloride
XUE Zhan-xia1,GAO Yong-shan2,SHEN Li-xia1,XUE Gui-ping1
(1.Dept of Pharmacology,2.Dept of Cardiac Surgery,the First Affiliated Hospital,Hebei North University,Zhangjiakou Hebei 075000,China)
網(wǎng)絡(luò)出版時間:2015-8-10 14:37 網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20150810.1437.030.html
氨中毒學(xué)說在肝性腦?。╤epatic encephalopathy,HE)的發(fā)生發(fā)展中占重要地位。相關(guān)研究已明確氨的中樞神經(jīng)毒性作用[1],包括學(xué)習(xí)記憶障礙[2]。
研究表明,大黃酚具有改善阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease,AD)患者的學(xué)習(xí)記憶和認知功能、提高抗缺氧化能力等多種藥理作用[3]。本研究先建立高血氨小鼠模型,通過給予大黃酚,來探討大黃酚對氨誘導(dǎo)小鼠學(xué)習(xí)記憶功能障礙的改善作用,報道如下。
1.1材料 昆明種、健康♂小鼠,體質(zhì)量25-30 g,由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院實驗動物中心提供(許可證編號:SCXK京2004 -0001)。氯化銨購自Sigma(St.Louis,MO,USA),生理鹽水配制濃度為25.0 g·L-1的溶液備用。大黃酚購自中國藥品生物制品檢定所,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)∶吐溫80∶生理鹽水=1∶1∶8的溶劑助容,配制低、中、高劑量大黃酚單體溶液(0.01、0.1、1.0 g·L-1)[4]。
1.2動物分組與給藥 75只小鼠隨機分為5組,注射藥物體積均為0.1 ml·(10 g)-1。對照組:腹腔注射生理鹽水,1 h后再次注射相同體積的溶劑(DMF∶吐溫80∶生理鹽水=1∶1∶8);模型組:腹腔內(nèi)注射氯化銨,1 h后注射溶劑;治療組:注射氯化銨1 h后注射不同濃度大黃酚。各組均為每周前4 d給藥,連續(xù)4周。
1.3Morris水迷宮實驗 用藥停止后d 2進行Morris水迷宮實驗訓(xùn)練(n=8)。水迷宮實驗采用平均逃避潛伏期和游泳總距離兩個參數(shù)反映小鼠空間學(xué)習(xí)記憶成績。
1.4小鼠血氨及腦氨濃度測定及腦內(nèi)氧化應(yīng)激指標測定行為學(xué)實驗后,快速斷頸處死小鼠,迅速取其全血和大腦皮層組織。血樣經(jīng)肝素抗凝、離心,收集血漿備用;大腦樣本分成兩份并稱重,分別用于腦氨濃度測定,腦內(nèi)氧化應(yīng)激/硝化應(yīng)激指標測定,包括丙二醛(malonaldehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、一氧化氮(nitricoxide,NO)及一氧化氮合酶(nitricoxide synthase,NOS)。
1.5統(tǒng)計學(xué)分析 全部數(shù)據(jù)采用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,以±s表示,組間比較采用F檢驗。
2.1高血氨小鼠血氨及腦氨水平 對照組血氨及腦氨濃度分別為(0.37±0.07)和(0.72±0.04)μmol·kg-1腦組織,且腦-血氨濃度比值大約是2。與對照組相比,模型組全血及腦內(nèi)氨濃度分別升高了260%和460%(P<0.05),且腦-血氨比值增加到3。大黃酚處理組不影響全血及腦內(nèi)氨濃度水平。
2.2Morris水迷宮實驗 對照組小鼠平均逃避潛伏期(35.4±7.2)s,游泳總路徑(548.3±200.7)cm。與對照組比較,模型組小鼠平均逃避潛伏期和游泳總路徑分別明顯延長了52%和67%(P<0.01);與模型組比較,大黃酚0.1和1.0 g·L-1組小鼠平均逃避潛伏期縮短了29%和43%,游泳總路徑縮短了29%和33%(P<0.01);大黃酚0.01 g·L-1組小鼠學(xué)習(xí)記憶功能下降無明顯改善作用。
2.3大黃酚對高血氨小鼠腦內(nèi)氧化應(yīng)激指標的影響 對照組MDA、GSH-Px、SOD和NO含量分別為(0.85±0.05)mmol·g-1蛋白、(18.14±6.37)kU·g-1蛋白、(29.18± 1.15)kU·g-1蛋白和(3.93±0.78)μmol·g-1蛋白,NOS活性為(1.29±0.37)kU·g-1蛋白。與對照組比較,模型組MDA和NO含量及NOS活性分別升高了414%、54%和200%(P<0.01),SOD及GSH-Px含量分別下降了48%和49%(P<0.01);與模型組比較,大黃酚0.1和1.0 g·L-1組MDA和NO含量及NOS活性分別降低了34%、46%、21%、30%、37%和58%(P<0.01),SOD及GSH-Px含量分別升高了66%、74%、45%和72%(P<0.01)。而大黃酚
0.01g·L-1組不引起上述指標的改變。
本實驗采用多次腹腔注射小劑量氯化銨建立小鼠高血氨模型[2]。腦組織對氨極敏感,并能迅速攝取氨,腦-血氨濃度比在正常情況大約是2,在急、慢性肝衰竭比值可達到3 ~8[5]。本研究結(jié)果與上述報道一致。此外,本實驗結(jié)果顯示,模型組小鼠出現(xiàn)空間學(xué)習(xí)記憶功能障礙。大黃酚并不能降低腦氨或血氨濃度,卻可以改善高血氨誘導(dǎo)小鼠空間學(xué)習(xí)記憶障礙,提示大黃酚改善高血氨小鼠學(xué)習(xí)記憶障礙的機制不是直接降低腦氨或血氨濃度,可能與拮抗氨誘導(dǎo)氧化應(yīng)激/硝化應(yīng)激有關(guān)。
模型組小鼠腦組織中MDA和NO含量及NOS活性明顯增加,GSH-Px、SOD含量明顯下降。MDA是氧自由基損害細胞后產(chǎn)生的過氧化物,其在組織中的水平與細胞氧化損傷的程度呈正相關(guān)[6]。GSH-Px、SOD等抗氧化物可清除自由基,但隨自由基產(chǎn)生增加,GSH-Px、SOD等抗氧化物消耗相應(yīng)增多,組織內(nèi)含量降低。另外,氨誘導(dǎo)NOS活性升高及NO生成增加,進一步增強氨誘導(dǎo)超氧陰離子增加及抗氧化物含量下降的作用。上述指標的改變揭示高血氨導(dǎo)致細胞氧化/抗氧化動態(tài)平衡紊亂,可能影響神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸代謝紊亂,并損害長時程增強的產(chǎn)生或維持,從而影響學(xué)習(xí)記憶功能。大黃酚通過拮抗氨誘導(dǎo)小鼠氧化應(yīng)激/硝化應(yīng)激來改善氨誘導(dǎo)小鼠學(xué)習(xí)記憶功能障礙。
綜上所述,大黃酚改善高血氨誘導(dǎo)小鼠學(xué)習(xí)記憶功能障礙的機制可能包括氧化應(yīng)激、硝化應(yīng)激及其它。但是否還涉及其他方面的機制還有待進一步闡述。
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中國圖書分類號:R-332;R284.1;R338.64;R349.1;R916.3
關(guān)鍵詞:大黃酚;高血氨;氧化應(yīng)激;硝化應(yīng)激;Morris水迷宮;學(xué)習(xí)記憶
Key words:chrysophanol;hyperammonemia;oxidative stress;nitrosative stress;Morris water maze;learning and memory
作者簡介:薛占霞(1982-),女,博士,講師,研究方向:神經(jīng)藥理學(xué),E-mail:xuezhanxia412@163.com;沈麗霞(1970-),女,博士,教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向:中藥生化作用機制,通訊作者,E-mail:shenlixiacn@sina.com
基金項目:河北省教育廳優(yōu)秀青年基金資助項目(No Y2012002)
收稿日期:2015-05-09,修回日期:2015-06-26
文獻標志碼:A
文章編號:1001-1978(2015)09-1330-02
doi:10.3969/j.issn.1001-1978.2015.09.030