党参多糖对铅中毒小鼠记忆障碍的影响及其作用机制

张 立，李 丹，刘积平，陈亚丹，马海明

党参具有多种药理活性［1］，党参多糖是从党参中提取的具有广泛生物活性的生物大分子多聚糖，是由单糖之间脱水形成的链状聚合物［2］。近期研究表明，多糖具有改善阿尔茨海默病(alzheimer's disease，AD)小鼠认知功能，提高抗缺氧能力和耐力等作用［3，4］。

铅是威胁人类健康的常见毒物之一，铅暴露导致细胞氧化损伤［5］，铅中毒与AD 具有相同的作用部位［6，7］。党参多糖是否具有改善铅中毒所造成的伤害目前尚未见报道。本实验以小鼠为研究对象，通过采用Morris 水迷宫及跳台方法，观察党参多糖对铅中毒小鼠学习记忆的影响，并通过测定生化指标，探讨其在预防铅中毒方面的作用机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物及试剂 昆明种小鼠50 只，雌性，18～22 g，由吉林大学动物实验中心提供，合格证编号:20080003。党参多糖，吉林大学天然药物教研室提供;SOD 试剂盒，南京建成生物工程研究所(批号:070801);MDA 试剂盒，南京建成生物工程研究所(批号:070801);AchE 试剂盒，南京建成生物工程研究所(批号:070601)。

1.2 模型制备及分组 用每升含12.5 μl 醋酸的三蒸水溶液配制0.2%醋酸铅水溶液，高压灭菌。将小鼠随机分为5组，分别为正常组、模型组及党参多糖低、中、高剂量组，正常组腹腔注射醋酸三蒸水溶液，模型组及党参多糖低、中、高剂量组注射0.2%的醋酸铅水溶液。注射剂量均为每10 g 体重0.1 ml，隔日注射1次，共染铅14次。模型制备成功后，每组灌胃给药42 d，正常组及模型组给药10 ml/kg蒸馏水，党参多糖低、中、高剂量组灌胃给药浓度为100、200、300 mg/kg 的党参多糖水溶液，1次/d。

1.3 实验方法

1.3.1 学习记忆能力检测 Morris 水迷宫检测和跳台学检测方法参照文献［3］进行。

1.3.2 血铅、脑铅含量测定 给药42 d 行为学检测结束后，取小鼠眼球内眦静脉血20 μl，放入1%硝酸的带盖塑料离心管摇匀，用原子吸收法测定血铅浓度。断头处死小鼠，于冰台上迅速剥离大脑称重，采用石墨炉原子吸收法测定脑铅含量。

1.3.3 脑组织SOD 测定 根据南京建成生物工程研究所提供的SOD 测试试剂盒说明书进行脑匀浆SOD 活性测定。脑匀浆 SOD 的含量=

1.3.4 脑组织MDA 测定法 根据南京建成生物工程研究所提供的测定试剂盒测定血清中MDA 含量，脑组织匀浆MDA 含量=(测定管吸光度-测定空白管吸光度)/(标准管吸光度-标准空白管吸光度)×标准管浓度÷蛋白质含量。

1.3.5 AchE 测定法 将小鼠脑组织离心，取上清液依法处理，依据考马斯亮蓝蛋白测定法测定脑组织中的蛋白含量，AchE活力=

1.4 统计学处理 应用SPSS11.0 软件，计量资料以表示，采用t 检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 血铅、脑铅含量测定结果 行为学末次实验结束后，小鼠血清及脑组织匀浆中铅含量详见表1。模型组与正常组相比血铅、脑铅含量明显升高(P＜0.01)，党参多糖低、中、高剂量组与模型组相比血铅、脑铅含量明显降低(P＜0.05)。

表1 给药6周后小鼠血铅、脑铅含量 ()

表1 给药6周后小鼠血铅、脑铅含量 ()

注:与模型组比较，①P＜0.05;与正常组比较，②P＜0.01

2.2 水迷宫行为学检测结果 小鼠给党参多糖第21 天，第42 天起，分别进行行为学实验，连续3 d。到达平台时间党参多糖中、高剂量组较模型组显著缩短(P＜0.05)，穿越平台次数较模型组显著增加(P＜0.05，表2，3)。

表2 小鼠给药21 d 水迷宫行为学实验结果 ()

表2 小鼠给药21 d 水迷宫行为学实验结果 ()

注:与模型组比较，①P＜0.05

表3 小鼠给药42 d 水迷宫行为学实验结果 ()

表3 小鼠给药42 d 水迷宫行为学实验结果 ()

注:与模型组比较，①P＜0.01，②P＜0.05;与正常组比较，③P＜0.01

2.3 跳台学检测结果 小鼠给党参多糖第21 天，42 天进行跳台学实验。与模型组比较，党参多糖中、高剂量组在学习训练及记忆测试中跳下平台的触电潜伏期显著延长(P＜0.05)，错误次数显著降低(P＜0.05)，触电时间明显下降(P＜0.01，表4)。

表4 给药21 d、42 d 小鼠跳台实验结果 ()

表4 给药21 d、42 d 小鼠跳台实验结果 ()

注:与模型组给药42 d 比较，①P＜0.01，②P＜0.05;与正常组给药42 d 比较，③P＜0.01 ④P＜0.05

2.4 脑组织AchE、SOD 和MDA 测定结果 党参多糖中、高剂量组与模型组比较，脑组织SOD 活性升高，MDA 含量降低，AchE 含量无统计学差异(表5)。

表5 党参多糖对染铅小鼠脑组织AchE、SOD 和MDA 的影响 (;U/mgprot)

表5 党参多糖对染铅小鼠脑组织AchE、SOD 和MDA 的影响 (;U/mgprot)

注:与模型组比较，①P＜0.05;与正常组比较，②P＜0.01

3 讨 论

铅作为一种神经毒素，可破坏血脑屏障并改变脑细胞内溶酶体活性，引起学习记忆障碍。本实验发现，铅中毒小鼠记忆力明显降低，表现为Morris 水迷宫空间分辨性、学习记忆能力降低，跳台记忆保持试验错误次数增加，较好地模拟了铅中毒小鼠记忆障碍模型。

正常脑组织受到毒物刺激后，内源性自由基大量产生以及清除自由基能力的减弱，可造成神经系统损害。氧自由基的变化与记忆障碍程度密切相关，体内过多的自由基可与细胞膜中游离或结合状态的不饱和脂肪酸发生有害的过氧化反应，其主要产物MDA 可破坏细胞膜，使细胞死亡［8］。党参多糖作为一种植物多糖，能通过血-脑脊液屏障保护神经元。应用党参多糖后，模型组SOD 含量升高，MDA 浓度降低，表明可能通过减轻脂质过氧化反应达到抗氧化作用，直接或间接清除铅引起的自由基造成的损害、避免抗氧化性物质消耗导致的脑组织损伤，这可能是党参多糖作用的途径。本研究通过水迷宫及跳台实验表明，党参多糖中、高剂量组对模型小鼠的学习记忆功能有显著改善，能增强铅中毒小鼠的空间分辨性、学习记忆能力及降低跳下平台的错误次数，其机制可能与改善脑内脂质过氧化，清除自由基有关。

乙酰胆碱是进行及维持高级神经系统功能的一种重要介质，为促进学习记忆的递质。本实验结果显示，铅中毒小鼠脑内AchE 的活性降低，表明记忆障碍与胆碱能系统功能紊乱密切相关。党参多糖组与模型组AchE 活性比较无统计学差异，提示党参多糖改善铅中毒小鼠学习记忆能力，是否与胆碱能系统有关尚待进一步研究。

［1］柏长青，宋颖芳，王德堂，等.黄芪、党参提取物移植肺癌细胞诱导血管内皮细胞迁移的实验研究［J］.武警医学，2008，19(6):505.

［2］陈亚丹.党参多糖对铅中毒小鼠记忆障碍及免疫功能低下的影响［D］.长春:吉林大学，2009.

［3］赵婷婷，张全斌，张忠山，等.褐藻多糖硫酸酯对阿尔茨海默病模型小鼠认知功能及脑内胆碱能系统的影响［J］.中药新药与临床药理，2010，21(2):160-163.

［4］李 潇，孙永福，王凤山.低分子多糖在阿尔茨海默病防治中的研究进展［J］.中国生化药物研究杂志，2009，30(5):344-347.

［5］梁友信.劳动卫生与职业病学［M］.4 版.北京:人民卫生出版社，2000:62-64.

［6］Liang B，Li X B，Zhang W，et al.Harm of lead poisoning and use of natural materials to prevent and treat lead poisoning［J］.Si chuan Environment，2000，9(2):17-19.

［7］Shen L X，Li S J，Zhang D S，et al.Effects of chrysophanol on memory impairment mice and its mechanism analysis［J］.Chin Pharmacol Bull，2003，19(8):906-908.

［8］Cornard J P，Dangleterre L，Lapouge C.Computational and spectroscopic characterization of the molecular and electronic struture of the Pb(Ⅱ)-quercetin complex［J］.Phys Chem A，2011，109:1004.