天麻提取物对血管性痴呆大鼠学习记忆及海马氧化损伤的作用

段小花， 李秀芳， 周宁娜， 代 蓉， 吴盛友， 林 青

（云南中医学院药理教研室，云南昆明 650500）

天麻提取物对血管性痴呆大鼠学习记忆及海马氧化损伤的作用

段小花， 李秀芳， 周宁娜， 代 蓉， 吴盛友， 林 青*

（云南中医学院药理教研室，云南昆明 650500）

目的 观察天麻提取物对血管性痴呆（vascular dementia，VD）大鼠模型学习记忆能力及海马氧化损伤的影响。方法 采用双侧颈总动脉永久性结扎法，造成慢性脑灌注不足所致SD大鼠VD模型。术后分别灌胃给予天麻提取物高剂量7.29 g/（kg·d）、低剂量0.81 g/（kg·d）、尼莫地平30 mg/（kg·d），假手术组与模型组给予等体积的生理盐水，给药3周后，用Morris水迷宫检测各组大鼠逃避潜伏期和搜索距离；同时检测海马组织内丙二醛（MDA）量、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）活性。结果 与模型组相比，天麻提取物高剂量能明显缩短逃避潜伏期和搜索距离（P＜0.05），使大鼠海马组织内MDA量降低、SOD和GSH-PX活性及SOD/MDA比值升高（P＜0.05）。结论 天麻提取物具有改善血管性痴呆模型大鼠的学习记忆能力，其机制可能与清除自由基、减轻海马区的氧化损伤有关。

天麻提取物；血管性痴呆；学习记忆能力；氧化损伤

血管性痴呆（VD）是脑血流量达不到正常脑供血水平所形成的慢性大脑供血不足，从而引起脑功能障碍而产生的获得性智能损害，是危害老年人身心健康的常见病、多发病［1］。天麻为兰科植物天麻Gastrodia elataBlume的干燥块茎，近代药理学研究表明天麻具有扩张血管，增强血管弹性，改善基底动脉供血的作用［2-3］。临床报道天麻可以明显改善与脑供血不足有关的老年性痴呆的症状。前期研究表明，天麻提取物可减轻大鼠脑缺血再灌注损伤，具有良好的脑保护作用。VD与海马组织损伤有关［4］。因此，本实验主要研究天麻提取物对VD模型大鼠在Morris水迷宫实验中学习记忆能力的作用以及对海马组织 MDA量、SOD和GSH-PX活性及 SOD/MDA比值的影响［5］，旨在进一步探讨天麻提取物治疗血管性痴呆的作用机理。

1 实验材料

1.1 药品及试剂

天麻由昭通天麻研究所陈顺芳副教授鉴定并提供，按乙醇提取、乙酸乙酯萃取和用大孔树脂进行分离的方法制备实验用药（“天麻乙酸乙酯提取物治疗缺血性脑血管病的医药用途”已申请专利，申请号：201010039156.2）；尼莫地平：山西亚宝药业集团股份有限公司，批号090602；SOD、MDA和GSH-PX试剂盒：南京建成生物工程研究所，批号20091210。

1.2 主要仪器

Morris水迷宫，成都泰盟科技有限公司；UV2550分光光度计，日本岛津。

1.3 实验动物

SPF级健康雄性Sprague Dawley（SD）大鼠，体质量250～300 g，由四川省医学科学院实验动物研究所提供，生产许可证号SCXK（川）2008-24，批号Dossy2009-09。

2 实验方法

2.1 VD 大鼠模型的复制［6］、分组与给药

大鼠术前禁食12 h、禁水4 h，用10%水合氯醛（0.30 mL/100 g）腹腔注射麻醉，待翻正反射消失后，仰卧固定木制手术台上。颈前部备皮，酒精、碘酒消毒后，沿腹侧颈正中切开，依次钝性分离皮下脂肪、胸骨舌骨肌和胸锁乳头肌，再分别分离暴露左、右侧颈总动脉（common carotid arteries CCA）及气管，于近心端和远心端双重结扎后从中间剪断，然后逐层缝合肌肉、皮肤。假手术组动物同法行颈前皮肤切开，分离皮下脂肪、肌肉等组织，分离、暴露但不结扎颈总动脉，逐层缝合切口。造模6周后，大鼠随机分为5组，每组14只动物，即假手术组，模型组、尼莫地平组（简称阳性组）、天麻提取物高剂量组（简称高剂量组）和天麻提取物低剂量组（简称低剂量组）。造模后第7周假手术组和模型组分别灌胃给予等量的溶媒，其余各组动物按分组分别灌胃给予相应药物，给药周期为3周，于造模后第9周进行Morris水迷宫检测各组大鼠的学习记忆能力，造模后第10周取出大脑的海马组织检测MDA量、SOD和GSH-PX活性。

2.2 天麻提取物对VD大鼠学习记忆能力及海马氧化损伤的影响

定位航行实验：入池位置为站台所对象限及所邻象限，于象限边1/2弧度处将大鼠头朝池壁入水，动物找到并爬上平台则结束该次实验，不能找到者持续记录180 s结束，将其引至站台，放置30 s引导其学习与记忆，每天训练2次，每次训练间隔30 s由图像自动监视和处理系统记录模型动物游泳轨迹及总游泳时间和总轨迹长度。动物总游泳时间为逃避潜伏期，总轨迹长度为搜索距离。第1、2天为训练，第3～5天按上述方法重复测试，但不再对其进行引导。将各组大鼠3天的游泳时间和距离作为衡量其学习能力的指标。

空间搜索实验：完成定位航行实验后，第6天从泳池中撤去逃避平台，连续记录动物游泳轨迹60 s，软件分析计算动物在各象限所用时间和各象限轨迹长度。计算动物在原平台所在象限游泳时间占逃避潜伏期的百分比、在原平台象限的轨迹长度占搜索距离百分比；并记录大鼠在60 s内搜索平台的路线图。将各组大鼠在平台所在象限的搜索时间和距离占总搜索时间和距离的百分比对作为衡量其空间位置记忆的能力。

各组动物于完成水迷宫测试后第2天，断头取脑，去除嗅球和小脑，取出大脑的海马组织称质量，然后加入相当于海马组织9倍质量的生理盐水，用电动匀浆机研磨成10%匀浆液，用3 000 r/min，离心10 min，取上清液测定MDA量、SOD和GSH-PX活性。

3 统计学分析

4 实验结果

4.1 天麻提取物对VD模型大鼠学习记忆能力的影响

各给药组大鼠逃避平台潜伏期和搜索距离都明显缩短，在原平台所在象限搜索时间百分比及距离百分比显著增加，结果见表1、2。

表1 天麻提取物对VD模型大鼠逃避潜伏期和搜索距离的影响（x ± s，n=14）Tab.1 Effect of Gastrodia elata Blume extract on the latent period of avoidance and search distance of vascular dementia rats（x ± s，n=14）

表2 天麻提取物对VD模型大鼠搜索时间和距离百分比的影响（x ± s，n=14）Tab.2 Effect of Gastrodia elata Blume extract on the time and distance search percentage of vascular dementia rats（x ± s，n=14）

4.2 天麻提取物对VD模型大鼠海马组织中SOD、MDA、GSH-PX和SOD/MDA的影响

各给药组模型大鼠海马组织的MDA量降低、SOD和GSH-PX活性及SOD/MDA比值升高，结果见表3。

表3 天麻提取物对血管性痴呆模型大鼠海马氧化损伤的影响（x ± s，n=10）Tab.3 Effect of Gastrodia elata Blume extract on oxidative damage in hippocampus of vascular dementia rats（x ± s，n=10）

5 讨论

由于学习记忆障碍是VD的早发症状之一，因此对学习记忆的评价是VD模型的重要检测指标之一［7-8］。本研究结果表明天麻提取物能缩短VD模型大鼠的逃避平台潜伏期和搜索距离，同时能提高模型大鼠在原平台所在象限搜索时间百分比及距离百分比，提示天麻提取物能改善VD模型大鼠的学习记忆功能。

血管性痴呆是多种因素参与的复杂病理过程，而氧自由基引起的组织脂质过氧化损伤是重要因素之一［9-10］。本实验研究表明，天麻提取物能使 VD大鼠海马组织中MDA量降低、SOD活性和GSH-PX活性及SOD/MDA比值升高。GSH-PX水平可在一定程度上反映机体的抗氧化能力［11］；MDA的生成量反映体内细胞受自由基氧化的程度，SOD的存在有效地减轻褐脂质过氧化作用对细胞的损伤，而SOD/MDA的比值更能反映机体抗氧化作用的程度［12］。因此我们推测天麻提取物通过减少脂质过氧化反应，减轻氧化损伤，从而改善VD模型大鼠的学习记忆功能。

［1］Jellinger K A，Attems J.Prevalence of dementia disorders in the oldest-old：an autopsy study［J］.Acta Neuropathol，2010，4（119）：421-433.

［2］孙衍鲲，代 蓉，林 青，等.不同产地天麻乙酸乙酯提取物对大鼠胸主动脉环张力的影响［J］.云南中医学院学报，2007，30（5）：36-39.

［3］淤泽溥，李秀芳，李文军，等.天麻提取物对家兔回肠平滑肌的舒张作用及其机制研究［J］.云南中医学院学报，2005，12（3）：15-17.

［4］张均田，申丽红.海马区神经发生研究进展［J］.中国神经免疫学和神经病学杂志，2004，11（3）：22-24.

［5］Polidori M C，Mattioli P，Aldred S，et al.Plasma antioxidant status，immunoglobuling oxidation and lipid peroxidation in demented patients：relevance to Alzheimer disease and vascular dementia［J］.Dement Geriatr Cogn Disord，2004，18（3-4）：265-270.

［6］田先翔，梅琼彬，杨伟峰，等.大鼠血管性痴呆模型的制作［J］.湖北中医学院学报，2007，9（1）：19-20.

［7］Wouters H，de Koning I.Adaptive cognitive testing in cerebrovascular disease and vascular dementia［J］.Dement Geriatr Cogn Disord，2009，5（28）：486-492.

［8］Wu Haoxin，Cai Jianwei，Xiang Hongbing，et al.Effects of shuanggen cephalocathartic decoctum on model rats with vascular dementia in behavioristics［J］.Chin J Clin Rehabilit，2006，20（3）：10-12.

［9］邹节明，李运曼，王 征，等.脑脉泰胶囊对血管性痴呆大鼠学习记忆能力及脑脂质过氧化的影响［J］.中草药，2006，37（2）：238-240.

［10］赵 玲，刘 丽，李雅莉，等.慢性脑低灌注状态对大鼠学习记忆功能及脑组织自由基代谢的影响［J］.中国行为医学科学，2005，14（11）：961-963.

［11］王 蔚，赵 瑛，李 蔚，等.芎麻滴丸对血管性痴呆大鼠脑内自由基损伤的影响［J］.中国中医药科技，2008，15（2）：110-112.

［12］杨文明，王时光，洪 亮，等.智脑胶囊对血管性痴呆模型大鼠行为学及脑组织sod活性、Mda含量的影响［J］.中西医结合心脑血管病杂志，2007，4（9）：833-835.

Effects of extract from Gastrodia elata Blume on learning-memory ability and oxidative damage to hippocampus with vascular dementia in rats

DUAN Xiao-hua， LI Xiu-fang， ZHOU Ning-na， DAI Rong， WU Sheng-you， LIN Qing*
（Yunnan College of Traditional Chinese Medicine，Kunming 650500，China）

AIMTo evaluate the effects of extract fromGastrodia elataBlume on learning-memory ability and the oxidative damage to hippocampus in rats with vascular dementia.METHODSThe experimental vascular de-mentia model was established by chronic cerebral ischemia induced by permanent occlusion of bilateral carotid arteries.Sprague-Dawley rats were randomly divided into sham-operation group，model group，positive control（nimodipine）group and intervention group（fourteen rats each group）.The intervention group were administered with extract fromGastrodia elataBlume at a dose of 7.29 g/kg，and 0.81 g/kg，respectively，the positive control group were administered with nimodipine 30mg/kg，sham-operation group and model group were administered with normal saline.After three weeks，animals of all groups were tested for the Morris water maze，the escape latency and path traveled to reach the platform were detected，and then the malonaldehyde（MDA）content，the activity of superoxide dismutase（SOD）and glutathione peroxidase（GSH-PX）in hippocampus were measured.RESULTSThe rats administered with extract fromGastrodia elataBlume at 7.29 g/kg demonstrated better learning and memory ability than those of model group（P＜0.05）in water maze test by showing a significantly shorter latency period and path length.Moreover，it could markly increase the activity of SOD and GSH-PX while decrease the MDA content in hippocampus（P＜0.05）.CONCLUSIONThese results suggest that extract fromGastrodia elataBlume can improve the learning-memory ability in rats with experimental vascular dementia，one of the mechanisms may be related to scavenging free radicals and reducing oxidative damage to hippocampus of rats.

extract fromGastrodia elataBlume；vascular dementia；learning and memory；oxidative damage

R285.5

A

1001-1528（2011）07-1138-04

2010-10-18

国家自然科学基金资助项目（30760305）；云南省应用基础研究计划面上项目（2007C076M）

段小花（1982—），女，助教，从事中药药理与应用研究。Tel：（0871）5918134，E-mail：1047896527@qq.com

*通信作者：林 青（1961—），女，教授，从事中药药理与应用研究。Tel：（0871）5918134，E-mail：kmlinqing@yahoo.com.cn