【目的】比較不同劑量龍眼果肉醇提物和水提物對(duì)東莨菪堿所致記憶獲得性障礙小鼠學(xué)習(xí)記憶功能的影響,初步解釋龍眼果肉改善學(xué)習(xí)記憶的作用機(jī)制。
【方法】分析龍眼果肉醇提物和水提物中主要活性物質(zhì)含量。將無(wú)特定病原體(SPF 級(jí))雄性昆明小鼠隨機(jī)分為空白組、模型組、龍眼果肉醇提物低劑量組/高劑量組(150 mg·kg-1/300mg·kg-1)、龍眼果肉水提物低劑量組/高劑量組(150 mg·kg-1/300 mg·kg-1),共 6 組,連續(xù)灌胃 28 d 后,空白組腹腔注射等量生理鹽水,各試驗(yàn)組腹腔注射東莨菪堿造模,0.5 h 后,以潛伏期和穿梭次數(shù)為考察指標(biāo),采用避暗試驗(yàn)進(jìn)行行為學(xué)測(cè)試,作為習(xí)得成績(jī);24 h 后再次進(jìn)行避暗試驗(yàn),對(duì)小鼠進(jìn)行記憶保持測(cè)試,測(cè)試結(jié)束后摘眼球取血,脫頸致死,取腦組織進(jìn)行生化指標(biāo)檢測(cè)。測(cè)定腦組織的膽堿類(lèi)(乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶 choline acetyltransferase,ChAT 和乙酰膽堿酯酶 acetylcholinesterase,AChE 活力)及抗氧化相關(guān)指標(biāo)(超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活力及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量),血清中抗氧化相關(guān)指標(biāo)(SOD、GSH-Px 活力及 MDA 含量)。通過(guò)綜合比較各組間行為學(xué)試驗(yàn)指標(biāo)、腦組織、血清生化指標(biāo),判斷龍眼果肉改善學(xué)習(xí)記憶功能的作用效果及作用機(jī)制。
【結(jié)果】分析龍眼果肉提取物成分發(fā)現(xiàn),龍眼果肉水提物主要為多糖及蛋白質(zhì),醇提物除含有糖類(lèi)外,還含有較豐富的酚類(lèi)、黃酮類(lèi)和磷脂物質(zhì),其中,醇提物中總酚、總黃酮、總磷脂含量顯著高于水提物的(P<0.05)。行為學(xué)試驗(yàn)表明,模型組小鼠在避暗試驗(yàn)中 5 min 內(nèi)穿梭次數(shù)為 2.89 次,是正常小鼠的 6.09 倍,高劑量龍眼果肉醇提物和水提物組小鼠穿梭次數(shù)分別為 0.75 次和 0.56 次,與正常組無(wú)顯著差異;癡呆小鼠在避暗試驗(yàn)中的潛伏期僅為正常組的 0.43 倍,與模型組相比,各劑量龍眼果肉醇提物和水提物均能顯著增加癡呆小鼠在避暗試驗(yàn)中的潛伏期(P<0.05),且存在一定劑量效應(yīng)關(guān)系,其中龍眼果肉醇提物和水提物高劑量組小鼠的避暗潛伏期分別為 289.18 s、290.80 s,與正常組相比無(wú)顯著差異(P>0.05)。生化指標(biāo)方面,與模型組相比,各劑量龍眼果肉醇提物和水提物均能顯著增加癡呆小鼠腦組織中 ChAT 活力,顯著降低 AChE 活力(P<0.05),且存在一定的劑量效應(yīng)關(guān)系。相同劑量時(shí),龍眼果肉水提物效果優(yōu)于醇提物,其中龍眼果肉醇提物高劑量組,龍眼果肉水提物低、高劑量組小鼠腦組織中 ChAT 活力基本恢復(fù)正常水平;在抗氧化水平方面,與模型組相比,龍眼果肉醇提物高劑量組顯著增加癡呆小鼠腦組織和血清中SOD、GSH-Px 活力,顯著降低 MDA 含量(P<0.05),基本達(dá)到正常水平,效果優(yōu)于同等劑量的龍眼果肉水提物。
【結(jié)論】龍眼果肉水提物和醇提物均可改善東莨菪堿誘導(dǎo)記憶獲得性障礙小鼠的學(xué)習(xí)記憶功能,但二者的作用機(jī)制可能存在差異,龍眼果肉水提物主要通過(guò)調(diào)節(jié)膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)改善學(xué)習(xí)記憶功能,其主要作用的物質(zhì)基礎(chǔ)可能為多糖或糖蛋白;醇提物則主要通過(guò)提高機(jī)體抗氧化活力改善學(xué)習(xí)記憶功能,其主要作用物質(zhì)可能為多酚、黃酮、磷脂等。
關(guān)鍵詞:龍眼果肉;東莨菪堿;學(xué)習(xí)記憶功能;乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶; 抗氧化
1.1 材料與供試動(dòng)物
1.1.1 材料、藥品與試劑 龍眼果干(含水量為12.40%),由廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所提供,品種為‘儲(chǔ)良’;氫溴酸東莨菪堿注射液(scopolaminehydrobromide injection)購(gòu)于徐州萊恩藥業(yè)有限公司產(chǎn)品;丙二醛(malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶(choline acetyltransferase,ChAT)、乙酰膽堿酯酶(acetylcholinesterase,AChE)和總蛋白質(zhì)(totalprotein,TP)試劑盒均購(gòu)于南京建成生物工程研究所。沒(méi)食子酸、原兒茶酸、綠原酸、兒茶素、表兒茶素、香草酸、蘆丁、鞣花酸、阿魏酸、異阿魏酸、水楊酸、香豆酸及鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖標(biāo)準(zhǔn)品均購(gòu)自美國(guó) Sigma 公司,甲酸、乙酸、乙腈為色譜純?cè)噭?,?gòu)于美國(guó) Fisher 公司。95%乙醇(分析純)購(gòu)于天津市大茂化學(xué)試劑廠,其余試劑均為分析純。
1.1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SPF 級(jí)雄性 KM 小鼠,體重 20—25 g,由南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(粵)2011-0015。飼養(yǎng)環(huán)境:室溫(23±2)℃,相對(duì)濕度 50%—60%,12/12 h 明暗交替,自由飲食、攝水。小鼠于試驗(yàn)前 7 d 置于實(shí)驗(yàn)室適應(yīng)環(huán)境。
1.2 主要儀器
XR-XB110避暗系統(tǒng)(上海欣軟信息科技有限公司),SB-5200TD 超聲儀(寧波新芝生物科技股份有限公司),F(xiàn)DU-2110 真空冷凍干燥機(jī)(東京理化器械株式會(huì)社),EYELA CA-2600 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(東京理化器械株式會(huì)社),UV1800 型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(日本島津有限公司),多功能熒光分析儀 FluoroskanAscent FL(美國(guó) Thermo Fisher Scientific 公司),HZQQX 型全溫振蕩器(哈爾濱東聯(lián)電子開(kāi)發(fā)有限公司),冷凍離心機(jī)(美國(guó) Thermo Electron 公司),DS-1高速組織搗碎機(jī)(上海標(biāo)本模型廠)、AgilentTechnologies 1260 Series、6890N-5975B GC-MS (美國(guó) Agilent 公司)。
1.3 龍眼果肉提取物的制備
1.3.1 龍眼果肉醇提物的制備 取一定量的龍眼干果肉,按 1﹕4(m/v)加入 95%乙醇打漿,室溫浸泡1 h,超聲提取 30 min,如此反復(fù) 2 次,離心(4 000r/min,10 min)收集上清液,濾渣重復(fù)提取 1 次,合并上清液。55℃減壓濃縮至無(wú)乙醇蒸出,此濃縮浸膏即為龍眼果肉醇提物(含水量為 10.86%)。
1.3.2 龍眼果肉水提物的制備 在 1.3.1 離心后的沉淀物中以 1﹕20(m/v)加入蒸餾水,按 1.3.1 的方法提取,收集上清液。將濾渣用 1﹕5 的蒸餾水復(fù)提一次,合并上清液,減壓濃縮后加 95%乙醇沉降(終濃度為80%),4℃冷藏過(guò)夜,離心收集沉淀物用無(wú)水乙醇洗滌 3 次,冷凍干燥得龍眼果肉水提物。
1.5 動(dòng)物分組及處理
將72 只小鼠隨機(jī)分成 6 組,每組 12 只,分別為:空白組、模型組、龍眼果肉醇提物低劑量組(150mg·kg-1)、龍眼果肉醇提物高劑量組(300 mg·kg-1)、龍眼果肉水提物低劑量組(150 mg·kg-1)、龍眼果肉水提物高劑量組(300 mg·kg-1)。各劑量以提取物干基計(jì),參照龍眼干果肉每日攝取量(9—15 g)基于人-動(dòng)物劑量轉(zhuǎn)換公式得到,并參考文獻(xiàn)做一
定調(diào)整。各組均按10 mL·kg-1·b.w.-1灌胃給藥(空白組和模型組灌胃生理鹽水),每天一次,連續(xù) 28 d。在*后一次給藥 1 h 后,除空白組腹腔注射生理鹽水外,其他組均腹腔注射東莨菪堿(3 mg·kg-1·b.w.-1)制備小鼠學(xué)習(xí)記憶障礙模型,并于注射 20 min 后進(jìn)
行避暗試驗(yàn)。
1.6 避暗試驗(yàn)
方法參考DONG 等進(jìn)行并做一些改進(jìn),該試驗(yàn)分為習(xí)得測(cè)試(Acquisition trial)和記憶保持測(cè)試(Retention trial)兩部分。小鼠灌胃第 26 天起,連續(xù) 2 d 在同一時(shí)間將小鼠放入避暗儀中適應(yīng) 5 min。第 28 天腹腔注射東莨菪堿20 min 后開(kāi)始習(xí)得測(cè)試,將小鼠背對(duì)拱門(mén)放入明箱后,給暗室不銹鋼柵欄通以 0.3 mA 電流持續(xù) 5 min,由于小鼠具有趨暗的習(xí)性會(huì)由明室向暗室探索,小鼠一進(jìn)入暗室即受電擊,其正確反應(yīng)是回到明室,記錄小鼠第 1 次進(jìn)入暗室的時(shí)間即為避暗潛伏期(step-throughlatency),步入潛伏期大于 5 min 者棄去不用,5 min 內(nèi)小鼠進(jìn)入暗室的次數(shù)即為穿梭次數(shù)(shuttle number),作為習(xí)得成績(jī);24 h 后對(duì)小鼠進(jìn)行記憶保持測(cè)試,記錄小鼠 5 min 內(nèi)的潛伏期及進(jìn)入暗室的次數(shù)(即穿梭次數(shù)),作為記憶成績(jī),5 min 內(nèi)未進(jìn)入暗室的小鼠其潛伏期按 300 s 計(jì),穿梭次數(shù)計(jì) 0 次。
1.7 小鼠血漿、腦組織內(nèi)生化指標(biāo)檢測(cè)行為學(xué)試驗(yàn)結(jié)束后,乙醚麻醉小鼠,摘眼球取血,全血離心后取血清;脫頸椎處死小鼠,迅速于冰上斷頭取腦,加 9 倍體積(m/V)的冰生理鹽水進(jìn)行勻漿,4℃離心(3 000 r/min,10 min),取上清液,即為 10%組織勻漿。分別按照試劑盒表明書(shū)測(cè)定腦組織勻漿中ChAT 和 AChE 活力,腦組織勻漿和血清中 SOD、GSH-Px 活力及 MDA 含量,采用考馬斯亮蘭法測(cè)定組織蛋白含量。
1.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
用SPSS19.0 軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,組間差異比較采用單因子方差分析(one way ANOVA),顯著性用 LSD 法及 Dunnett’s 檢驗(yàn)(P<0.05),所有數(shù)據(jù)采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x ±sd)表示。