艾地苯醌對(duì)血管性癡呆大鼠學(xué)習(xí)記憶的影響

延安大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)外科(延安716000)　艾　鑫　龐永斌　劉　翠

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艾地苯醌對(duì)血管性癡呆大鼠學(xué)習(xí)記憶的影響

延安大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)外科(延安716000)艾鑫龐永斌劉翠

摘要目的：研究艾地苯醌對(duì)血管性癡呆大鼠學(xué)習(xí)記憶的影響及其機(jī)制。方法：將60只SD大鼠隨機(jī)分為血管性癡呆干預(yù)組、血管性癡呆對(duì)照組、假手術(shù)組。采用雙側(cè)頸總動(dòng)脈結(jié)扎建立血管性癡呆大鼠模型。水迷宮實(shí)驗(yàn)反映艾地苯醌對(duì)血管性癡呆大鼠學(xué)習(xí)記憶的影響，并測(cè)定大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶、膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶、超氧化物歧化酶和丙二醛含量。結(jié)果：血管性癡呆干預(yù)組與血管性癡呆對(duì)照組比較，Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：大鼠尋找平臺(tái)的潛伏期明顯縮短(P<0.05)，穿越平臺(tái)的次數(shù)明顯增多(P<0.05)；生化指標(biāo)檢測(cè)：大鼠腦組織乙酰膽堿酯酶和丙二醛含量顯著降低(P<0.05)，膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶和超氧化物歧化酶含量顯著升高(P<0.05)。結(jié)論：艾地苯醌對(duì)血管性癡呆大鼠學(xué)習(xí)記憶障礙有顯著改善作用，其機(jī)制可能與其降低腦組織中氧化應(yīng)激水平及增加膽堿能神經(jīng)功能有關(guān)。

主題詞癡呆，血管性/藥物作用記憶/藥物作用苯醌類(lèi)/治療應(yīng)用乙酰膽堿酯酶/代謝丙二醛/代謝膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶/代謝模型，動(dòng)物大鼠

血管性癡呆(Vascular dementia, VD)是繼阿爾茨海默病后的第二常見(jiàn)癡呆類(lèi)型，隨著人口老齡化和腦血管病發(fā)病率的增加，血管性癡呆是老年人致殘、致死的主要原因之一[1]。艾地苯醌(國(guó)藥準(zhǔn)字H10970137)具有對(duì)抗腦缺血和中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷及改善癡呆的作用[2]。本實(shí)驗(yàn)擬通過(guò)建立血管性癡呆大鼠模型，探討艾地苯醌對(duì)其學(xué)習(xí)記憶功能的影響并對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行初步探討。

材料與方法

1動(dòng)物與分組清潔級(jí)Sprague-Dawley(SD)大鼠60只，雄性，體質(zhì)量200～250g，由西安交通大學(xué)動(dòng)物中心提供，動(dòng)物合格證號(hào)：SCXK(陜)2007-001。隨機(jī)分為3組：血管性癡呆干預(yù)組、血管性癡呆對(duì)照組、假手術(shù)組，每組20只大鼠。

2動(dòng)物模型的建立大鼠術(shù)前禁食8h，禁水4h。10%水合氯醛麻醉(350mg/kg，腹腔注射)，固定在鼠臺(tái)上，頸部備皮，距正中氣管0.5cm處縱行剪開(kāi)左側(cè)皮膚，鈍性分離出大鼠左側(cè)頸總動(dòng)脈，雙重線拴法結(jié)扎頸總動(dòng)脈。正常飼養(yǎng)3d后，同法結(jié)扎右側(cè)頸總動(dòng)脈[3,4]。假手術(shù)組只行雙側(cè)頸總動(dòng)脈剝離但不結(jié)扎。血管性癡呆干預(yù)組造模后以10mg/kg灌服艾地苯醌，1次/d，連續(xù)4周，血管性癡呆對(duì)照組及假手術(shù)組只灌服生理鹽水，余同血管性癡呆干預(yù)組。

3行為學(xué)檢測(cè)灌服藥物4周后開(kāi)始Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)[5]，共6d，分為定位航行實(shí)驗(yàn)和空間探索實(shí)驗(yàn)。前5d為定位航行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)于每天早上10點(diǎn)開(kāi)始，平臺(tái)設(shè)于西南象限中心，大鼠從東北象限入水，記錄找到平臺(tái)的時(shí)間，60s后如未找到平臺(tái)，潛伏期記錄為60s，并引領(lǐng)大鼠站上平臺(tái)20s。再?gòu)奈鞅毕笙奕胨?，記錄找到平臺(tái)時(shí)間，60s后如未找到平臺(tái)，潛伏期記錄為60s，并引領(lǐng)大鼠站上平臺(tái)20s。第6天進(jìn)行空間探索實(shí)驗(yàn)，將平臺(tái)撤去，大鼠從東北象限入水，60s內(nèi)記錄大鼠穿越平臺(tái)所在位置的次數(shù)。

4生化指標(biāo)檢測(cè)10%水合氯醛深度麻醉(500mg/kg，腹腔注射) 大鼠，斷頭取腦，用冰生理鹽水制成10%的腦勻漿，勻漿后離心取上清液。根據(jù)試劑盒說(shuō)明，測(cè)定腦組織中膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶(ChAT)、乙酰膽堿酯酶(AchE) 、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的含量，具體操作根據(jù)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

結(jié)果

1行為學(xué)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。與假手術(shù)組比較，血管性癡呆對(duì)照組大鼠逃避潛伏期延長(zhǎng)、穿越平臺(tái)的次數(shù)減少(P<0.05)；與血管性癡呆對(duì)照組相比，血管性癡呆干預(yù)組大鼠在定位航行實(shí)驗(yàn)中，逃避潛伏期明顯縮短(P<0.05)；在空間探索實(shí)驗(yàn)中，穿越平臺(tái)次數(shù)明顯增多 (P<0.05)。

2生化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。與假手術(shù)組比較，血管性癡呆對(duì)照組大鼠ChAT和SOD 含量明顯降低，AchE 和 MDA 含量明顯升高 (P<0.05)。與血管性癡呆對(duì)照組相比，血管性癡呆干預(yù)組大鼠ChAT和SOD 含量明顯升高，AchE 和 MDA 含量明顯降低 (P<0.05)。

表1　艾地苯醌對(duì)血管性癡呆大鼠學(xué)習(xí)記憶(Morris水迷宮)的影響±s,n=20)

表2　艾地苯醌對(duì)血管性癡呆大鼠ChAT、AchE、SOD和MDA的含量的影響

討論

氧化應(yīng)激和膽堿能功能損傷是血管性癡呆發(fā)病的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，本實(shí)驗(yàn)選擇了可反映與學(xué)習(xí)記憶有關(guān)的膽堿能功能和氧化應(yīng)激水平的指標(biāo)，以觀察艾地苯醌對(duì)各指標(biāo)的影響。

本研究發(fā)現(xiàn)：艾地苯醌能夠明顯縮短大鼠尋找平臺(tái)潛伏期，而穿越平臺(tái)次數(shù)明顯增多，能夠顯著降低血管性癡呆大鼠腦組織 AchE 和 MDA 含量，升高腦組織 ChAT和SOD 含量。艾地苯醌能夠較好的改善血管性癡呆大鼠的學(xué)習(xí)記憶功能，其作用機(jī)理可能包括以下兩方面：①自由基作為血管性癡呆神經(jīng)細(xì)胞損害的重要致病因素，通過(guò)對(duì)質(zhì)膜進(jìn)行攻擊，使細(xì)胞膜，細(xì)胞內(nèi)微環(huán)境、遺傳和能量代謝等受到一系列破壞，最終導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞死亡。因此，抗氧化劑通過(guò)阻止活性氧形成或消除活性氧，延緩、阻止神經(jīng)細(xì)胞的退行性改變，可能達(dá)到治療血管性癡呆的目的。艾地苯醌作為一種輔酶Q10的類(lèi)似物，具有很強(qiáng)的抗氧化作用。研究證實(shí)，艾地苯醌的抗氧化作用明顯強(qiáng)于輔酶Q10[6]，作為呼吸鏈中的重要輔酶，在線粒體氧化磷酸化和 ATP生成過(guò)程中具有非常重要的作用和意義；②現(xiàn)已證實(shí)膽堿能系統(tǒng)參與了血管性癡呆的發(fā)生，乙酰膽堿存在于膽堿能神經(jīng)元泡囊中，是迄今發(fā)現(xiàn)與學(xué)習(xí)記憶關(guān)系最為密切的一種神經(jīng)遞質(zhì)。AchE 是乙酰膽堿的水解酶，它的活力變化可間接反映腦內(nèi)乙酰膽堿的含量和代謝情況，當(dāng) AchE 活力降低時(shí)，降解乙酰膽堿作用減弱，乙酰膽堿在突觸間隙的含量升高，增強(qiáng)突觸后效應(yīng)[7]；而 ChAT 在膽堿能神經(jīng)元胞體內(nèi)合成，是細(xì)胞催化乙酰膽堿合成的關(guān)鍵酶，故可作為估算乙酰膽堿含量的間接標(biāo)準(zhǔn)[8]。艾地苯醌能夠顯著降低血管性癡呆大鼠腦組織 AchE含量，升高腦組織 ChAT含量。

本研究結(jié)果證實(shí)：艾地苯醌能夠較好的改善血管性癡呆大鼠的學(xué)習(xí)記憶功能，其作用機(jī)理可能是通過(guò)保護(hù)線粒體產(chǎn)生能量，提高腦能量代謝和葡萄糖利用率，改善線粒體功能神經(jīng)元的氧化應(yīng)激，使腦內(nèi)ATP產(chǎn)生增加和增強(qiáng)中樞膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)分泌乙酰膽堿的功能，提高海馬及下丘腦區(qū)單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)含量，減輕腦組織脂質(zhì)過(guò)氧化損傷以及抑制海馬區(qū)神經(jīng)細(xì)胞凋亡來(lái)實(shí)現(xiàn)。這為艾地苯醌治療血管性癡呆的臨床應(yīng)用提供了良好的理論基礎(chǔ)。

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(收稿：2015-11-20)

【中圖分類(lèi)號(hào)】R734.1

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

doi：10.3969/j.issn.1000-7377.2016.05.002

Effects of Idebenone on learning and memory impairments of vascular dementia in rats

Department of Neurosurgery,The Affiliated Hospital of Yan’an University (Yan’an716000) Ai XinPang YongbinLiu Cui

ABSTRACTObjective：To investigate the effect of Idebenone on learning and memory impairments of vascular dementia in rats and its possible mechanism of neuroprotection.Methods： 60 male SD rats were employed and randomly divided into vascular dementia intervention group (n=20), vascular dementia group (n=20) and sham operation group (n=20). The vascular dementia model was established by bilateral common carotid artery ligation. The changes of the spatial learning and memory ability were evaluated by Morris water maze test. The brains were removed to detect the content of AchE, CHAT, SOD and MDA.Results： Compared with vascular dementia group, the learning and memory ability of rats in vascular dementia intervention group were increased，the escape latency were significantly shortened，the number of across the platform after remove platform was increased. The content of AchE and MDA were much lower, that of CHAT and SOD were much higher in vascular dementia intervention group (P<0.05).Conclusion：Idebenone could improve learning and memory ability in rats with vascular dementia. Its mechanism might relate to reducing the level of oxidative stress and enhancing the function of cholinergic neurons.

KEY WORDSDementia,vascular/drug effectsMemory/ drug effectsBenzoquinones/therapeutic useAcetylcholinesterase/metabolismMalondialdehyde/metabolismCholine O-acetyltransferase/metabolismModel,animalsRats