栀子苷对阿尔茨海默病模型大鼠学习记忆能力的影响

陈安春，任杰，张培哲，李世朋，施志杰，陈新新

栀子苷(Geniposide)是栀子中的主要活性成分，具有利胆、抗炎、镇痛等作用[1]。相关研究发现栀子苷能促进神经轴突再生，增加细胞对拟胆碱药物的敏感性和增加细胞膜的去极化，抑制颅内非感染性炎性病变[2]。同时栀子苷可以抑制局灶性脑缺血损伤引起的神经元凋亡[3]。但关于栀子苷对行为和认知影响的相关报道少见，本文利用AlCl3建立阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)大鼠模型，探讨栀子苷对AD模型大鼠学习和记忆能力的影响。

1 材料与方法

1.1实验用品与试剂Morris水迷宫仪(成都泰盟软件有限公司)，莱佧织切片机(德国莱佧公司)，栀子苷(西安昊轩生物科技有限责任公司)，氯化铝结晶(天津市大茂化工试剂厂)，其他试剂为市售分析纯。

1.2实验动物健康雄性SD大鼠40只，体质量250～320 g。所有大鼠饲养条件一致，笼养，喂以大鼠标准饲料，自由摄食、摄水。

1.3动物造模与给药采用钱亦华等的方法[4]诱导建立AD模型和判断AD模型建立成功与否，记录10 min内大鼠受电击次数及每次潜伏期。10 min内电击次数大于对照值2倍，平均潜伏期小于对照值20%者为成功AD模型。32只SD大鼠AD模型建立成功，然后随机分为4组，每组8只，分别为正常组、模型组、栀子苷高剂量组、栀子苷低剂量组。栀子苷高剂量组按90 mg/kg进行腹腔注射，栀子苷低剂量组按40 mg/kg进行腹腔注射，模型组注射0.5 mL无菌生理盐水。按此方法连续给药70 d，待模型建立成功后对大鼠进行Morris水迷宫行为学检测。

1.4Morris水迷宫实验水池内事先放入奶粉，平台放置水下2～2.5 cm，实验时把大鼠每次随机面朝池壁放入水池中，令大鼠在水池内游泳直到找到平台为止，60 s后未找到平台者，将其引至平台。每只大鼠每天训练4次，每次间隔2 h，连续训练5 d，以训练大鼠的学习能力。第6天撤除平台，任选一个入水点将大鼠放入水中，测量60 s内大鼠穿越原平台位置次数，并记录潜伏期，超过60 s，潜伏期即60 s，以反映反映大鼠的记忆能力。

1.5病理学检测行为学测试完毕后，木板上固定大鼠，经10%水合氯醛腹腔麻醉。用4%多聚甲醛灌注升主动脉以固定脑组织，并取出包含脑组织，置于4%多聚甲醛固定液中固定约24 h，流水冲洗2 h。常规梯度乙醇脱水、二甲苯透明、石蜡包埋。厚度为4 μm连续切片，贴于载玻片上。最后进行HE染色。

2 结果

2.1各组大鼠定位航行试验逃避潜伏期的变化各组大鼠定位航行试验结果由表1可知，连续 5 d随着训练次数的增加，各组大鼠逃避潜伏期逐渐缩短，但模型组大鼠逃避潜伏期降低得很少，1～5 d模型组大鼠逃避潜伏期均明显大于其他各组，模型组大鼠与其他组有显著性差异(P<0.05)。见表1。

表1 各组大鼠不同时间的水迷宫潜伏期比较 s

与空白组相比：①P<0.05，②P<0.01；与模型组相比：③P<0.05，④P<0.01

2.2撤平台后大鼠60s在各个象限内的穿越次数分布情况由表2可知，模型组大鼠穿越平台及有效区的次数少于正常组、给药组，与正常组及给药组比较有显著性差异(P<0.05)。模型组在平台区游泳时间及有效区的游泳时间均少于正常组、给药组，与正常组比较差异显著(P<0.05)。见表2。

表2 撤平台后大鼠空间搜索实验情况 s

与空白组相比：①P<0.05，②P<0.01；与模型组相比：③P<0.05，④P<0.01

2.3HE染色结果高倍镜下给药组、正常组海马区细胞均以淡染为主，浓染细胞较少，核仁清楚可见，而模型组大鼠海马区细胞核碎裂，核溶解，细胞以浓染为主，核胞浆不清楚，核仁未见。表明模型组大鼠细胞异于其他各组，而给药组细胞与正常组、对照组相比，都是以淡染细胞为主，浓染细胞数量极少。见图1。

A：空白组(HE，400×) B：模型组(HE，400×)

3 讨论

阿尔茨海默病是一种神经系统退行性疾病，以高级认知功能障碍为特征，病理特征以老年斑、神经纤维缠结和神经元丢失为主。老年斑的核心成分是β淀粉样蛋白(Aβ)。近年研究发现脑内铝的含量明显超过正常值时铝对中枢神经系统具有毒性损害，使神经元变性或死亡，继而大脑皮质萎缩，脑重减轻，出现记忆、认知功能障碍。铝可以引起β淀粉样肽在脑内沉积和β淀粉样前体蛋白在神经元的过度表达[4-5]。铝在海马富集程度增加，导致大鼠运动行为能力和短期记忆能力下降[6]。

栀子苷是栀子中含有的一种环烯醚萜苷类化合物，具有多种药理活性，如降血糖、抗炎、抗肿瘤、神经退行性疾病等作用。研究表明栀子苷对PCl2(来源大鼠肾上腺髓质嗜铬细胞瘤)细胞的神经保护作用中栀子苷诱导抗凋亡蛋白Bcl-2的表达，Bcl-2可抑制由过氧化氢诱导的PC12细胞的凋亡[7]。丁嵩涛[8]等发现栀子苷可以增加细胞内抗氧化系统的活性，调节细胞内NOS活性，促进NO生成恢复正常水平，明显减少细胞内活性氧簇的形成。同时栀子甙可以改善血管性痴呆大鼠的学习记忆能力，提高慢性全脑低灌注大鼠的远期生存率，减轻低灌注所致神经元凋亡坏死[9]。

本实验用A1Cl3建立阿尔茨海默病大鼠模型，探讨栀子苷对AD模型大鼠学习和记忆能力的影响。结果可见，栀子苷处理后的AD大鼠学习和记忆行为得到明显的改善，尤其是高剂量处理后，可以明显缩短游出迷宫时间和减少大鼠定位航行试验潜伏期；同时栀子苷明显增加AD大鼠的探究行为。这些作用提示栀子苷长期应用对AD病人的学习记忆障碍有改善作用。

参考文献：

[1]方尚玲,刘源才,张庆华,等.栀子苷镇痛和抗炎作用的研究[J].时珍国医国药，2008,19(6):1374-1376．

[2]邓世山,付莉.熊若虹,等.栀子提取物(环烯醚萜总甙)对大鼠尾状核脑出血病理指标的影响[J].华西医学,2005,20(2):293-294．

[3]辛海涛,王卫宁.栀子苷对大鼠局灶性脑缺血模型缺血脑组织HIF-1α蛋白和RTP801的影响[J].当代医学，2010，16(36)：25-26.

[4]钱亦华,杨杰,任惠民,等．痴呆模型大鼠背海马结构内淀粉样蛋白沉积的免疫细胞化学研究[J].西安医科大学学报，1997，18(30)：304-305.

[5]胡海涛,钱亦华,杨杰,等．淀粉样前体蛋白在痴呆模型大鼠背海马结构的表达[J].解剖学杂志，1997，20(5)：444.

[6] 贾宜昌,钟才云,王颖明,等．铝对大鼠海马氨基酸类神经递质舍量的影响[J].中华预防医学杂志，2001，30(6)：397-400.

[7]LIU Jian-hui,YlN Fei，GUO Li-xia．Neuroprotection of geniposide against hydrogen peroxide induced PC12 cells injury：involvement of Pl3 kinase signal pathway[J]．Acta Pharmacol Sin，2009,30(2)：159-165．

[8]丁嵩涛,刘洪涛,李文明,等.栀子苷对氧化应激损伤血管内皮细胞的保护作用[J]．中国药理学通报，2009，25(6)：725-729．

[9]李利娟,李宏霞,吴欣桐,等.栀子甙对血管性痴呆大鼠行为学和脑组织病理改变的影响[J].四川大学学报(医学版),2009,40(4):605-607.