鄭德俊 高俊鵬 方穗雄 張彥紅 張麗華
(廣州市第一人民醫(yī)院·510180)
蓯蓉總苷膠囊對(duì)AD大鼠行為學(xué)障礙的影響*
鄭德俊 高俊鵬 方穗雄 張彥紅 張麗華
(廣州市第一人民醫(yī)院·510180)
目的:探討蓯蓉總苷膠囊對(duì)阿爾茨海默?。ˋlzheimer disease,AD)大鼠行為學(xué)障礙的影響。方法:用水迷宮法分別測(cè)試AD大鼠造模前后及給予蓯蓉總苷膠囊干預(yù)后的學(xué)習(xí)記憶功能改善情況。結(jié)果:模型組AD大鼠在水迷宮找到平臺(tái)的時(shí)間明顯延長,經(jīng)過的路程明顯增加,給予蓯蓉總苷膠囊2w后行為學(xué)改善明顯。結(jié)論:蓯蓉總苷膠囊可改善AD大鼠行為學(xué)障礙。
早老性癡呆 蓯蓉總苷膠囊 行為學(xué)障礙
阿爾茨海默病(Alzheimer disease,AD),又稱早老性癡呆,統(tǒng)計(jì)表明,80歲以上老年人中AD患病率達(dá)到30%,全球AD患者數(shù)量為2600萬左右。老年期癡呆,屬中醫(yī)學(xué)“老年呆證”、“文癡”“癲”、“言語錯(cuò)亂”、“郁證”等范圍。既往研究表明蓯蓉總苷膠囊治療老年性癡呆取得較好療效,本研究探討了蓯蓉總苷膠囊膠囊對(duì)AD老齡鼠行為學(xué)障礙的影響,了解其對(duì)AD作用及機(jī)理。蓯蓉總苷膠囊可以有效改善癡呆患者的認(rèn)知功能、行為生活能力[1],但其機(jī)制目前未明。因此,本研究擬在前期研究基礎(chǔ)上,以AD大鼠模型為研究對(duì)象,通過蓯蓉總苷膠囊對(duì)AD模型鼠水迷宮試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè),以期在動(dòng)物模型中探索蓯蓉總苷膠囊治療AD的效果,為該藥的進(jìn)一步臨床應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的分子生物學(xué)理論基礎(chǔ)。
大于20個(gè)月齡雄性SD大鼠60只,清潔級(jí),體重360±20g運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室,置于安靜清潔環(huán)境下分籠喂養(yǎng),室內(nèi)溫度控制在24±2℃,定時(shí)給予清潔飲水和大鼠專用飼料。適應(yīng)性喂養(yǎng)一周后,無不良反應(yīng),飲食、飲水正常,即開始進(jìn)行Y型水迷宮篩選,剔除不合格(即反應(yīng)過于遲鈍或特別敏感)的大鼠,再將合格大鼠分別稱重后隨機(jī)分為4組:正常組、假手術(shù)組、模型組、蓯蓉總苷組,每組10只。
正常組:作為實(shí)驗(yàn)對(duì)照組,自由攝食及飲水,不作任何處理,待其余3組造模結(jié)束后與之同時(shí)進(jìn)行Morris水迷宮定位航行實(shí)驗(yàn)和空間探索實(shí)驗(yàn)。
模型組:不進(jìn)行任何治療,自由攝食及飲水8周,即行造模(具體方法見后AD大鼠模型制備),造模完畢后,大鼠正常喂養(yǎng)兩周(以便藥物的吸收)即行行為學(xué)檢測(cè)。
假手術(shù)組:顱內(nèi)注射與Aβ1-42等量生理鹽水,余同模型組。
蓯蓉總苷組:造模完畢后,大鼠正常喂養(yǎng)兩周進(jìn)行行為學(xué)檢測(cè)。
Aβ1-42孵育:試劑首先被溶解到0.4到4mol的二甲基亞砜溶液里,然后此溶液稀釋在10mmol的磷酸二氫鈉緩沖液中,37℃下孵育一周后使用。
造模方法:大鼠稱重,用10%的水合氯醛(4ml/kg)腹腔注射麻醉后,固定于顱腦立體定位儀上保持前后囟在同一水平,剪開頭皮,暴露前囟,按大鼠腦立體定位圖譜進(jìn)行定位,在前囟后方3.3mm,中線左右各旁開1.5mm,用牙科鉆各鉆一小孔穿顱(直徑約1mm),垂直插入微量注射器,使針尖自顱骨表面緩慢進(jìn)針3.3mm至海馬。用微量注射器分別注入5μlAβ1-42,5min內(nèi)注完,注射后留針5min,按1.0mm/min速度緩慢拔針。以免拔針時(shí)藥物溢出。術(shù)后牙托粉封固顱骨孔,縫合皮膚,局部外敷青霉素G粉,并于術(shù)后三日內(nèi)(包括當(dāng)日)每日肌注青霉素G80萬單位預(yù)防感染。
參照有關(guān)文獻(xiàn)[1]操作,測(cè)試大鼠在Morris水迷宮(Morris water maze,MWM)實(shí)驗(yàn)中逃避潛伏期的長短和跨越原平臺(tái)區(qū)位置的次數(shù),以了解大鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力。而此過程又分為定位航行實(shí)驗(yàn)與空間探索實(shí)驗(yàn)。
1.4.1 定位航行實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)前1天(即在造模完成第14天)將大鼠放入水池自由游泳2min,讓其熟悉水迷宮環(huán)境。正式水迷宮實(shí)驗(yàn)測(cè)試共歷時(shí)5天,每天時(shí)間固定。實(shí)驗(yàn)開始時(shí),將平臺(tái)置于一個(gè)固定的象限,每個(gè)時(shí)間段分別從池壁四個(gè)起始點(diǎn)將大鼠面向池壁放入水池,大鼠入水點(diǎn)順序?yàn)椋旱谝惶?,E-S-W-N;第二天,S-W-N-E;第三天,W-N-E-S;第四天,N-E-W-S;第五天,E-W-N-S。記錄每次找到平臺(tái)的時(shí)間(即逃避潛伏期,以秒為單位計(jì)時(shí))和距離(單位為cm)。如大鼠在120s內(nèi)找不到平臺(tái),由實(shí)驗(yàn)者將其引上平臺(tái),潛伏期記為120s,每次間隔5min讓大鼠休息,再行下次實(shí)驗(yàn)。
1.4.2 空間探索實(shí)驗(yàn) 定位航行實(shí)驗(yàn)第5天(既造模完成后第19天)的最后一次結(jié)束時(shí)撤除平臺(tái),將大鼠從任選的非平臺(tái)象限入水點(diǎn)面向池壁放入水中,記錄大鼠2min內(nèi)跨越原平臺(tái)的次數(shù)。
采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)算大鼠定位航行實(shí)驗(yàn)中平均找到平臺(tái)時(shí)間的均數(shù),以及探索實(shí)驗(yàn)中跨越平臺(tái)的次數(shù)。所得數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,根據(jù)方差結(jié)果,再選擇相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析方法。
造模后發(fā)現(xiàn)大多數(shù)大鼠眼瞼下垂,活動(dòng)能力低下,自發(fā)運(yùn)動(dòng)減少;也有些大鼠術(shù)后自發(fā)運(yùn)動(dòng)增加。術(shù)后第2天所有存活的大鼠都恢復(fù)正常。在實(shí)驗(yàn)造模和飼養(yǎng)過程中部分大鼠死亡,最終完成實(shí)驗(yàn)各組例數(shù)見表1
在進(jìn)行水迷宮實(shí)驗(yàn)前,用攀繩實(shí)驗(yàn)測(cè)定了全部大鼠的運(yùn)動(dòng)功能,結(jié)果表明全部大鼠的運(yùn)動(dòng)功能比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
從表1可見,與正常組相比,模型組的反應(yīng)時(shí)間最長,(P<0.01);蓯蓉組動(dòng)物的反應(yīng)時(shí)間顯著短于模型組,有顯著性差異(P<0.01)。
表1 各組大鼠找到平臺(tái)時(shí)間及平臺(tái)距離比較
表1 各組大鼠找到平臺(tái)時(shí)間及平臺(tái)距離比較
注:1)與正常組比較,P<0.01;2)與模型組比較P<0.01
組別n找到平臺(tái)時(shí)間(s)找到平臺(tái)距離(cm)第1天第5天第1天第5天正常組1064.7±0.8041.6±0.861945.3±10.731145.76±10.09假手術(shù)組1071.63±0.911,2)64.8±0.651,2)2102.7±11.551,2)1843.7±10.641,2)模型組9100.3±2.321)97.9±1.311)4645.9±11.061)4169.7±11.341)蓯蓉組1066.74±0.601,2)53.12±0.751,2)2167.58±12.241,2)1789.21±10.711,2)
從表2中可見蓯蓉組跨越平臺(tái)次數(shù)明顯多于模型組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),與正常組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)
表2 大鼠2min內(nèi)跨越原平臺(tái)的次數(shù)
阿爾茲海默病(Alzheimer’s Disease)又稱早老性癡呆,是一種嚴(yán)重的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,主要臨床表現(xiàn)為進(jìn)行性的認(rèn)知功能減退,預(yù)后不良,患者一般死于肺栓塞和繼發(fā)感染。阿爾茲海默病常散發(fā),其臨床發(fā)病率女性是男性的1.5-3倍。神經(jīng)病理學(xué)特征主要包括β樣淀粉樣蛋白(β-amyloid protein,Aβ)沉積形成的細(xì)胞外老年斑(senile plaque,SP)、tau蛋白的過度磷酸化形成的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)原纖維纏結(jié)以及神經(jīng)元的丟失伴隨著膠質(zhì)細(xì)胞的增生等,其發(fā)病機(jī)制與氧自由基損傷、炎癥反應(yīng)、蛋白質(zhì)構(gòu)象異常等有關(guān)。提示早期對(duì)高血壓、高血脂等血管危險(xiǎn)因素進(jìn)行干預(yù)有助于預(yù)防AD。
阿爾茲海默病屬中醫(yī)學(xué)“老年呆證”、“癲”等范圍。本病病位在腦與心、腎、肝、脾關(guān)系密切,其共同病因?yàn)樘叼鲎杞j(luò)、肝腎不足、脾腎不足或氣虛血弱,兼風(fēng)火、痰熱為特點(diǎn),證候多實(shí)或虛實(shí)并見,其治療不宜一味進(jìn)補(bǔ),補(bǔ)則壅滯更甚[2]。蓯蓉總苷膠囊具有補(bǔ)腎陽、益精血、潤腸通便之功效,現(xiàn)代廣泛運(yùn)用于老年性癡呆、陽痿、習(xí)慣性便秘等?,F(xiàn)代藥理學(xué)表明,肉蓯蓉具有抗衰老、增強(qiáng)記憶、提高免疫力等多種功能。補(bǔ)腎中藥肉蓯蓉的有效成分蓯蓉總苷可有效改善癡呆患者的認(rèn)知功能、生活能力、行為及中醫(yī)癥狀[4]。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,阿爾茲海默病模型大鼠在水迷宮找到平臺(tái)的時(shí)間明顯延長,經(jīng)過的路程明顯增加,蓯蓉總苷膠囊組大鼠在水迷宮找到平臺(tái)的時(shí)間明顯減少,經(jīng)過的路程明顯縮短,給予蓯蓉總苷膠囊2w后行為學(xué)改善明顯,表明蓯蓉總苷膠囊可顯著改善阿爾茲海默病模型大鼠的行為學(xué)障礙和學(xué)習(xí)記憶功能。
綜上所述,我們認(rèn)為,蓯蓉總苷膠囊在早老性癡呆治療中起到改善行為學(xué)障礙的作用。目前中藥治療早老性癡呆研究應(yīng)突破局限于穩(wěn)定血管,維持腦灌注方面,進(jìn)一步可以通過對(duì)細(xì)胞周期蛋白CDK2、p21/cip的角度進(jìn)一步闡明蓯蓉總苷改善AD行為學(xué)障礙的可能機(jī)制,最終有助于中藥在臨床上更積極有效的應(yīng)用于AD的早期干預(yù)。
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廣東省中醫(yī)藥管理局科研課題(項(xiàng)目編號(hào):20141214)