李雪燕,安方玉,李世功,陳開兵,張麗云
(1.甘肅中醫(yī)學(xué)院,甘肅 蘭州730000;2.甘肅省武威腫瘤醫(yī)院,甘肅 武威733000;3.甘肅中醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,甘肅蘭州730020)
癡呆綜合征是中老年常見病,目前尚無理想治療方案,因而早期發(fā)現(xiàn)、及時(shí)防治成為醫(yī)學(xué)界的研究焦點(diǎn)。由于西藥療效不盡人意,而且多數(shù)價(jià)格較昂貴,所以從單味中藥提取有效成分用于及早防治成為該領(lǐng)域研究的重要組成部分。大量研究證實(shí):中藥多糖確有明顯的延緩衰老的作用[1-4]。當(dāng)歸多糖是甘肅道地藥材當(dāng)歸的有效成分之一,已有文獻(xiàn)[5]報(bào)道:當(dāng)歸多糖具有抗腫瘤、延緩衰老、治療老年癡呆等作用,但是其延緩衰老和治療老年癡呆的確切機(jī)制尚未明確,因此本研究觀察老年癡呆小鼠小鼠腦組織 Ca2+濃度、Ca2+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase和AchE活性的變化,以期揭示當(dāng)歸多糖抗衰老和治療老年癡呆的作用機(jī)制。
清潔級昆明種小鼠72只,雌雄各半,體質(zhì)量(20±2)g,由甘肅中醫(yī)學(xué)院科研動(dòng)物中心提供,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物合格證號:SCXK(甘)2011-0001-0001126。
當(dāng)歸多糖,陜西慈緣生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品,批號CY110320,用生理鹽水配制成10 g/L的儲(chǔ)備液以備用。D-半乳糖,北京化學(xué)試劑公司產(chǎn)品,批號020123,臨用前用生理鹽水配制成12 g/L液體備用;亞硝酸鈉,西安化學(xué)試劑廠產(chǎn)品,批號860723,臨用前用生理鹽水配制成9 g/L液體備用。鈣測定試劑盒(批號20111023)、Ca2+-ATPase試劑盒(批號20110817)、Ca2+Mg2+-ATPase 試 劑 盒 (批 號20110810)、AchE試劑盒(批號20110720)及考馬斯亮藍(lán)測定試劑盒(批號20110716),均由南京建成生物工程研究所提供。SK3300H型數(shù)控超聲波清洗器,上??茖?dǎo)超聲儀器有限公司產(chǎn)品;VIS-723N型紫外可見分光光度計(jì),北京瑞利分析儀器有限公司產(chǎn)品;BS224S型電子天平,賽多利斯科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋,鄭州杜甫儀器廠產(chǎn)品;XYJ80-20型離心機(jī),金壇市恒豐儀器廠產(chǎn)品;XW-80A型旋渦混勻器,上海精科實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)品;ZY12306型微量加樣器,Scientific產(chǎn)品。
將小鼠按照隨機(jī)數(shù)字表法分為空白對照組、模型對照組、腦復(fù)康組及當(dāng)歸多糖低、中、高劑量組共6組,每組12只。除空白對照組外,其余各組每日腹腔注射 D -半乳糖120 μg/g 和亞硝酸鈉90 μg/g[6-7],聯(lián)合給藥制備老年癡呆小鼠模型;空白對照組腹腔注射等體積的生理鹽水,連續(xù)30 d。30 d后,腹腔注射同時(shí),腦復(fù)康組灌胃給腦復(fù)康200 μg/g,當(dāng)歸多糖高、中、低劑量組則依次灌胃給當(dāng)歸多糖400,200和100 μg/g;模型對照組及空白對照組灌服等體積的生理鹽水,連續(xù)6周。斷頭處死小鼠,取大腦用冷生理鹽水沖洗,剝?nèi)〈竽X組織,用生理鹽水制成100 g/L腦勻漿,3000 rpm/min低溫離心10 min,取上清液備用。
定磷法分別比色測定 Ca2+濃度及Ca2+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase活性;對稱三硝基苯(TNB)比色測定AchE活性;考馬斯亮藍(lán)檢測蛋白定量。檢測步驟嚴(yán)格遵照試劑盒說明書。
采用SPSS 14.0統(tǒng)計(jì)分析軟件處理。所有數(shù)據(jù)以均數(shù)()±標(biāo)準(zhǔn)差(s)表示,組間比較采用單因素方差分析。以P<0.05為差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
與空白對照組對比,模型對照組小鼠腦組織Ca2+濃度升高,Ca2+-ATPase及 Ca2+Mg2+-ATPase活性下降,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與模型對照組對比,當(dāng)歸多糖各劑量組腦組織Ca2+濃度降低,Ca2+-ATPase及Ca2+Mg2+-ATPase活性增高,尤其中、高劑量組Ca2+Mg2+-ATPase活性提高更為明顯,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01);與腦復(fù)康組對比,高劑量組較之差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 各組小鼠腦組織Ca2+濃度、Ca2+-ATPase及Ca2+Mg2+-ATPase活性對比n=12,±s
表1 各組小鼠腦組織Ca2+濃度、Ca2+-ATPase及Ca2+Mg2+-ATPase活性對比n=12,±s
注:與空白對照組對比,*P <0.05,** P <0.01;與模型對照組對比,#P <0.05,##P <0.01;與腦復(fù)康組對比,△ P <0.05。
組 別 劑量/(μg·g-1) Ca2+/(mmol·gprot-1) Ca2+-ATPase/(U·mgprot-1) Ca2+Mg2+-ATPase/(U·mgprot-1)2.27 ±0.97 3.23 ±1.08 25.94 ±8.34模型對照組 0 4.58±1.09** 1.66±1.09** 13.95±2.82**腦復(fù)康組 200 2.87 ±1.09* 2.96 ±1.16# 20.83 ±6.19#當(dāng)歸多糖低劑量組 100 3.03 ±1.20* 2.83 ±1.03# 19.46 ±4.87#當(dāng)歸多糖中劑量組 200 2.19±1.27** 3.35±1.90## 25.88±7.92##當(dāng)歸多糖高劑量組 400 1.63±1.02##△ 4.23±1.99##△ 29.32±7.56##△空白對照組0
與空白對照組對比,模型對照組小鼠腦組織AchE活性升高(P<0.01)。與模型對照組對比,當(dāng)歸多糖各劑量組AchE活性降低(P<0.05或P<0.01);與腦復(fù)康組對比,僅高劑量組較之差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。
表2 各組小鼠腦組織AchE活性對比n=12,±s
表2 各組小鼠腦組織AchE活性對比n=12,±s
注:與空白對照組對比,*P<0.05,** P<0.01;與模型對照組對比,#P <0.05,##P <0.01;與腦復(fù)康組對比,△ P <0.05。
組 別 劑量/(μg·g-1) AchE/(U·mL-1)25.45 ±7.82模型對照組 0 45.53 ±5.99**腦復(fù)康組 200 35.71 ±3.45#當(dāng)歸多糖低劑量組 100 35.90 ±13.69#當(dāng)歸多糖中劑量組 200 29.31 ±21.76##當(dāng)歸多糖高劑量組 400 24.77 ±10.34##△空白對照組0
老年性癡呆是一種以進(jìn)行性認(rèn)知障礙和記憶能力損害為主的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退變性疾病。目前有關(guān)癡呆的學(xué)說很多,如鈣穩(wěn)態(tài)失調(diào)、膽堿能神經(jīng)損害、自由基損傷、基因突變、能量代謝障礙、神經(jīng)細(xì)胞凋亡、淀粉樣蛋白(Aβ)沉積等[8]。鈣穩(wěn)態(tài)失衡學(xué)說認(rèn)為:鈣在神經(jīng)元的發(fā)育、突觸間傳遞、神經(jīng)可塑性、各種代謝通道的調(diào)節(jié)中承擔(dān)著信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的重任。但是隨著細(xì)胞老化,細(xì)胞內(nèi)能量代謝水平下降,維持細(xì)胞膜電位所必需的三磷酸腺苷依賴性膜運(yùn)輸減少,使離子通道受損,進(jìn)而引起一系列的可能在老年癡呆發(fā)病中起作用的變化Ca2+的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)受到影響,Ca2+緩慢持續(xù)內(nèi)流,細(xì)胞內(nèi) Ca2+水平增高,產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)鈣過負(fù)荷。膽堿能神經(jīng)損傷學(xué)說則認(rèn)為:老年癡呆者海馬及額葉的膽堿能神經(jīng)元易受損害使乙酰膽堿產(chǎn)生缺陷。膽堿能神經(jīng)元發(fā)生損害后,可能會(huì)引起突觸減少甚至喪失,引起認(rèn)知、記憶等多方面的功能障礙。腦內(nèi)膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)的退變被認(rèn)為是造成AD的最重要病理因素之一[9]。在阿爾茨海默病患者腦中,基底前腦的膽堿神經(jīng)細(xì)胞明顯丟失,膽堿能神經(jīng)纖維退變,患者腦脊液和腦組織中膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶、AchE在腦內(nèi)的表達(dá)出現(xiàn)異常,乙酰膽堿的合成、釋放、攝取等功能亦下降。針對上述兩種學(xué)說,已有研究[10]證實(shí):當(dāng)歸可提高D-半乳糖所致老年癡呆模型小鼠腦細(xì)胞膜的Ca2+-ATPase的活性,提示當(dāng)歸通過增加Ca2+-ATPase活性而降低細(xì)胞鈣的含量;中藥多糖對老年癡呆模型小鼠膽堿能神經(jīng)損傷具有修復(fù)作用。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:與空白對照組對比,D-半乳糖和亞硝酸鹽致老年癡呆小鼠模型的腦組織Ca2+含量和AchE活性升高、Ca2+-ATPase及Ca2+Mg2+-ATPase活性降低,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);與模型對照組對比,當(dāng)歸多糖高劑量組腦組織Ca2+含量及 AchE活性降低,腦組織 Ca2+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase活性提高,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。提示:當(dāng)歸多糖抗老年癡呆的機(jī)理可能是通過改善腦細(xì)胞膜對Ca2+-ATPase及Ca2+Mg2+-ATPase的敏感性,恢復(fù)腦細(xì)胞膜正常的離子轉(zhuǎn)運(yùn),使腦細(xì)胞代謝趨于正常;或者是通過改善中樞膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)的。其相關(guān)基因和蛋白表達(dá)及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。
[1]古元冬,史建勛,胡卓逸.魔芋多糖的抗衰老作用[J].中草藥,1999,30(2):127 -128.
[2]文潤玲.枸杞多糖抗衰老作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].老年學(xué)雜志,1999,10(3):215.
[3]蔡東聯(lián),沈衛(wèi),曲丹,等.銀耳多糖對D-半乳糖致衰老模型小鼠抗氧化功能的影響[J].氨基酸與生物資源,2008,30(4):52 -54.
[4]南風(fēng)仙,邵偉.云芝多糖對小鼠抗衰老作用的研究[J].寧夏大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2005,26(3):264-267.
[5]胡小平,李玉云,李先何,等.當(dāng)歸多糖的成分及藥理學(xué)研究新進(jìn)展[J].中藥材,2004,27(1):70 -72.
[6]徐露,董志.當(dāng)歸多糖抗衰老的實(shí)驗(yàn)研究[J].激光雜志,2008,29(4):89 -90.
[7]張妍.復(fù)方丹參對早老性癡呆動(dòng)物的作用及機(jī)制研究[D].北京:北京中醫(yī)藥大學(xué),2008.
[8]賈曉光,楊莉,王果平,等.老年癡呆發(fā)病機(jī)制與治療藥物研究進(jìn)展[J].新疆中醫(yī)藥,2008,26(5):62 -64.
[9]Efange SM,Garland EM,Staley JK,et al.Vesicular acetylcholine transporter density and Alzheimer's disease[J].Neurobiol Aging,1997,18(4):407 -413.
[10]戚曉利,徐秀芳,魏曉東.當(dāng)歸對D-半乳糖衰老模型小鼠抗氧化系統(tǒng)的研究[J].黑龍江醫(yī)藥科學(xué),2003,26(1):2-3.