山藥多糖對(duì)老年性癡呆小鼠抗氧化能力的影響*

鐘 靈， 王振富

(1. 湖北民族學(xué)院附屬民大醫(yī)院， 2. 湖北民族學(xué)院醫(yī)學(xué)院， 恩施 445000)

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山藥多糖對(duì)老年性癡呆小鼠抗氧化能力的影響*

鐘 靈1， 王振富2△

(1. 湖北民族學(xué)院附屬民大醫(yī)院， 2. 湖北民族學(xué)院醫(yī)學(xué)院， 恩施 445000)

目的：探討山藥多糖對(duì)老年性癡呆小鼠抗氧化能力的影響。方法：采用三氯化鋁復(fù)制癡呆小鼠模型，將50只昆明種小鼠隨機(jī)分5組(n=10)：對(duì)照組、模型組和山藥多糖低、中、高劑量組，山藥多糖劑量分別為100 mg/kg·d、300 mg/kg·d、500 mg/kg·d 。治療組用不同劑量山藥多糖分別灌胃90 d。測(cè)定小鼠腦系數(shù)、腦組織丙二醛(MDA)含量、Na+-K+-ATP酶和Mg2+-ATP酶活性，以及血清氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)活性。結(jié)果：山藥多糖能顯著提高癡呆模型小鼠腦系數(shù)、Na+-K+-ATP酶和Mg2+-ATP酶活性、以及SOD和CAT活力；顯著降低MDA含量。結(jié)論：增強(qiáng)腦組織ATP酶活性和提高機(jī)體抗氧化能力可能是山藥多糖防治老年性癡呆的作用機(jī)制之一。

山藥多糖；老年性癡呆；ATP酶；抗氧化能力

yam polysaccharide； Alzheimer disease； ATPase； oxidation resistance

老年性癡呆，又稱阿爾茨海默病(Alzheimer disease, AD)，其病理變化以大腦皮層萎縮，并伴有β-淀粉樣蛋白沉積，神經(jīng)原纖維纏結(jié)，大量記憶性神經(jīng)元數(shù)目減少，以及老年斑的形成為主要特征。我國(guó)65歲人群發(fā)病率高達(dá)4.8%，嚴(yán)重影響老人的生活質(zhì)量，因此，目前利用中草藥防治AD的研究已成為熱點(diǎn)。山藥為薯蕷科植物的塊莖，是我國(guó)傳統(tǒng)的藥食同源食物之一，又稱為淮山、大薯等。作為一味重要的中藥，其性甘溫，歸脾胃、肺經(jīng)，具有補(bǔ)中益氣、健脾止泄、聰耳明目、滋陰潤(rùn)燥的功效。含脂肪酸、多糖、蛋白質(zhì)、氨基酸、微量元素等化學(xué)成分，具有多種生物活性。山藥多糖(Yam polysaccharide, RDPS-Ⅰ)為其主要活性成分之一，主要由甘露糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖組成。現(xiàn)代研究表明山藥多糖具有調(diào)節(jié)免疫、抗衰老、抗腫瘤、降血糖等多種藥理作用[1,2]，但在防治AD的作用方面報(bào)道甚少。湖北利川有“山藥之鄉(xiāng)”之稱，山藥資源十分豐富，富含硒、鍺等稀有微量元素。本實(shí)驗(yàn)通過復(fù)制慢性鋁中毒老年癡呆模型，進(jìn)一步探討利川山藥多糖防治老年性癡呆小鼠的作用及其機(jī)制，為臨床應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要試劑和儀器

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)和過氧化氫酶(catalase，CAT)測(cè)試盒(北京生物技術(shù)研究所)、丙二醛(malondialdehyde，MDA)和ATP酶試劑盒(南京建成生物工程研究所)；WFZ-UV2000紫外可見分光光度計(jì)(尤尼科上海儀器有限公司)，TJ270-30A紅外分光光度計(jì)(天津光學(xué)儀器廠)，TGL-16G高速臺(tái)式離心機(jī)(上海安亭儀器廠)，F(xiàn)-160型藥物粉碎機(jī)(北京市永光明醫(yī)療儀器廠)，RE52-3旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海滬西分析儀器廠)。

1.2 山藥多糖提取物的制備

山藥購(gòu)于利川市團(tuán)堡鎮(zhèn)“山藥種植基地”，參考朱明磊等[3]，稱取新鮮山藥2 kg洗凈、去皮、搗碎成泥。按山藥與水1∶5的比例加水，煮沸3 h(在煮沸過程中不停地?cái)嚢瑁苑勒冲?，然后過濾，濾液為可溶性山藥多糖；將所得多糖蒸發(fā)濃縮即為粗山藥多糖；再加胰蛋白酶去蛋白、脫色即為較純山藥多糖,4℃低溫保存，備用。

1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組、造模[4]及處理

昆明種小鼠，體重25～30 g，由湖北民族學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。將50只小鼠隨機(jī)分為5組(n=10)：對(duì)照組、模型組、山藥多糖低、中、高劑量組。除對(duì)照組，其余各組小鼠灌胃AlCl3(0.2 g/kg)，連續(xù)90 d，復(fù)制慢性鋁中毒老年癡呆小鼠模型，山藥多糖低、中、高劑量組用不同劑量山藥多糖(100，300，500 mg/kg)分別灌胃，對(duì)照組和模型組灌胃等體積生理鹽水，連續(xù)給藥90 d后，取標(biāo)本測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)。

1.4 觀察指標(biāo)與方法

1.4.1 血清SOD和CAT活力測(cè)定 末次給藥24 h后，小鼠眼后靜脈叢采血，按試劑盒說明書測(cè)SOD和CAT活力。

1.4.2 小鼠腦系數(shù)測(cè)定 末次給藥24 h后，將小鼠頸椎脫臼處死，迅速取其全腦，用生理鹽水沖洗，稱重，按“腦濕重/體量ⅹ100%，計(jì)算腦系數(shù)。

1.4.3 腦組織MDA含量和ATP酶活性測(cè)定 末次給藥24 h后，取腦組織(去小腦)，加預(yù)冷的生理鹽水進(jìn)行勻漿(3 000 r/min)制備成10%的組織勻漿，離心10 min，取其上清液，用化學(xué)比色法測(cè)定Na+-K+-ATP酶和Mg2+-ATP 酶活性及MDA含量，按試劑盒說明書操作。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 山藥多糖對(duì)AD小鼠胸腺SOD、CAT和MDA的影響

與對(duì)照組比較，模型組小鼠SOD和CAT活性顯著性降低，而MDA含量明顯升高(P<0.01)；與模型組比較，山藥多糖低、中、高劑量組小鼠SOD和CAT活性顯著性升高(P<0.01)，且中、高劑量組效果優(yōu)于低劑量組(P<0.05)，MDA含量則明顯下降(P<0.01)，而各劑量組之間無顯著差異(表1)。

2.2 山藥多糖對(duì)AD小鼠腦系數(shù)、Na+-K+-ATP酶和Mg2+-ATP酶活性的影響

與對(duì)照組比較，模型組模型組小鼠腦系數(shù)、Na+-K+-ATP酶和Mg2+-ATP酶活性降低(P<0.01)；與模型組比較，山藥多糖低、中、高劑量組小鼠腦系數(shù)、Na+-K+-ATP酶和Mg2+-ATP酶活性顯著升高(P<0.01)，而各劑量組之間無顯著差異(表2)。

Tab. 1 Effect of RDPS-Ⅰ on the content of MAD and the vitality of SOD and CAT of AD mice(±s， n=10)

AD: Alzheimer disease； RDPS-Ⅰ: Yam polysaccharide; SOD: Superoxide dismutase; MDA: Malondialdehyde; CAT: Catalase； AD: Alzheimer disease

**P<0.01vscontrol group；##P<0.01vsAD model group；△P<0.05vsL-RDPS-Ⅰgroup

GroupDosage(mg/kg)Mg2+-ATPasemmolPi/(gPro·h)Na+-K+-ATPasemmolPi/(gPro·h)QuotientofbrainControl—2.10±0.198.13±0.970.62±0.06ADmodel—1.68±0.12**6.19±0.95**0.51±0.04**L-RDPS-Ⅰ1001.84±0.14##6.95±1.23##0.56±0.05##M-RDPS-Ⅰ3001.86±0.15##7.12±1.06##0.58±0.06##H-RDPS-Ⅰ5001.89±0.18##7.42±1.16##0.60±0.06##

AD: Alzheimer disease； RDPS-Ⅰ: Yam polysaccharide

**P<0.01vscontrol；##P<0.01vsAD model group

3 討論

AD是一種慢性神經(jīng)系統(tǒng)，尤其是腦退行性變性疾病。臨床表現(xiàn)為起病隱匿、進(jìn)行發(fā)展的遠(yuǎn)近記憶障礙、分析判斷能力衰退、失語、失用和執(zhí)行能力障礙，以及人格、行為異常改變等為主要特點(diǎn)，其病因及發(fā)病機(jī)制迄今未明。鋁中毒、鈣代謝紊亂、基因表達(dá)異常、神經(jīng)遞質(zhì)及膽堿功能低下、自由基損傷、感染及免疫炎性損傷等學(xué)說是比較公認(rèn)的AD發(fā)病病因[5]；APP代謝異常、自由基損傷、能量代謝障礙和鈣穩(wěn)態(tài)失衡4種發(fā)病機(jī)制構(gòu)成AD有害網(wǎng)絡(luò)假說，并認(rèn)為上述4種病機(jī)可互為因果導(dǎo)致AD的發(fā)生[6]。

腦組織由大量神經(jīng)元組成，富含脂質(zhì)，耗氧量大(占人體20%～30%)，抗氧化能力相對(duì)較弱，自由基致腦組織損傷，神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和功能破壞，導(dǎo)致興奮性氨基酸受體門控Ca2+通道被激活，Ca2+大量?jī)?nèi)流，造成細(xì)胞內(nèi)鈣超載。鈣超載導(dǎo)致鈣依賴性蛋白酶活力異常升高，促進(jìn)蛋白質(zhì)分解，線粒體結(jié)構(gòu)受破壞，繼而呼吸鏈復(fù)合物酶活力降低，能量代謝出現(xiàn)障礙，最終導(dǎo)致神經(jīng)元功能退化甚至死亡。另外，腦組織ATP酶活性下降，突觸對(duì)氨基酸和谷氨酸鹽的攝取受影響，腦組織的葡萄糖代謝障礙，進(jìn)一步加重神經(jīng)元的損傷。這在AD的發(fā)生及發(fā)展中發(fā)揮重要作用[5]。

目前AD的發(fā)病率成逐年上升趨勢(shì)，已成為老年社會(huì)突出的公共衛(wèi)生問題。至今還沒有針對(duì)其病因治療的特效藥，化學(xué)合成藥主要是對(duì)證治療，而對(duì)其病程無影響。有研究報(bào)道：中藥及其成分可通過提高膽堿能神經(jīng)功能、抗自由基、促進(jìn)蛋白質(zhì)和核酸合成、拮抗鈣離子作用等多途徑、多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)發(fā)揮其防治AD的作用，如鹿茸、茶多酚、人參皂苷、三七皂苷等[7]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：AD模型小鼠血清中SOD和CAT活性顯著性降低，而MDA含量明顯升高，這一結(jié)果支持AD自由基損傷學(xué)說；AD模型小鼠腦系數(shù)、腦組織Na+-K+-ATP酶和Mg2+-ATP酶活性降低，結(jié)果與文獻(xiàn)[8]中報(bào)道AD腦細(xì)胞膜酶活性減低，繼而引起細(xì)胞內(nèi)鈣超載損傷的機(jī)制相符。而山藥多糖各劑量組均能明顯提高小鼠血清中SOD和CAT活性，降低MDA含量，提高小鼠腦系數(shù)、Na+-K+-ATP酶和Mg2+-ATP酶活性。說明山藥多糖可通過增強(qiáng)腦組織ATP酶活性和提高機(jī)體抗氧化能力發(fā)揮其防治AD的作用，但其確切機(jī)制還需進(jìn)一步研究。

[1] 全國(guó)中草藥匯編寫組． 全國(guó)中草藥匯編， 下冊(cè)[M]． 北京： 人民衛(wèi)生出版社， 2000： 135．

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2014-08-02

2014-10-24

R285.5

A

1000-6834(2015)01-042-03

10.13459/j.cnki.cjap.2015.01.013

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