黄芪多糖对血管性痴呆小鼠学习记忆能力的影响

刘志洋，万 朋，高俊涛

(吉林医药学院生理学教研室，吉林 吉林 132013)

·论 著·

黄芪多糖对血管性痴呆小鼠学习记忆能力的影响

刘志洋，万 朋，高俊涛*

(吉林医药学院生理学教研室，吉林 吉林 132013)

目的 观察黄芪多糖(APS)对血管性痴呆模型小鼠学习记忆能力的影响，并探讨其对脑组织胆碱酯酶(AchE)含量和乙酰胆碱(Ach)含量的影响。方法 将40只昆明小鼠随机分成4组，每组10只，即对照组(0.9%NaCl 20.0 mL/kg)、模型组(0.9%NaCl 20.0 mL/kg)、阳性药物组(多奈哌齐0.2 mg/kg)和APS 400 mg/kg组。灌胃3周后进行Morris水迷宫实验，测量记录小鼠每次的上台潜伏期、总路程、穿越站台次数和站台象限停留时间，并检测小鼠脑组织中的AchE活性和Ach含量。结果 APS 组和阳性药物组小鼠的上台潜伏期和总路程明显缩短，穿越站台次数和站台象限停留时间显著增加(均P<0.05)；APS组和阳性药物组小鼠脑组织中AchE活性增强、Ach含量显著降低(均P<0.05)。结论 APS能够改善血管性痴呆小鼠的学习记忆能力，增强脑组织中AchE活性，降低Ach含量，对血管性痴呆小鼠具有一定的治疗作用。

黄芪多糖；学习记忆；血管性痴呆；乙酰胆碱

血管性痴呆(vascular dementia，VD)是各种脑血管病引起的获得性智能损害和认知障碍的综合症，是一种慢性进行性疾病，其患病率日益增高，严重危害人们的身体健康[1]。如何改善和提高VD患者的学习记忆功能，已成为医药领域的研究热点之一。中国传统的中草药由于其副作用少，而成为近年来改善学习记忆能力药物研究的热点。其中，具有增强机体免疫力[2]、抗自由基[3]和抗氧化作用[4]的黄芪多糖(Astragalus Polysaccharides，APS)在改善学习记忆功能方面的研究受到密切关注。

1 材料与方法

1.1 实验材料

APS，从长白山黄芪(产于吉林省和龙市)提取。乙酰胆碱酯酶(acetylcholine esterase，AchE)测试盒和乙酰胆碱(acetylcholine，Ach)测试盒，购自南京建成生物技术研究所。Morros水迷宫，上海吉量科技有限公司。

1.2 动物及分组

昆明种小鼠40只，雄性，体重20～22 g，由吉林大学白求恩医学部实验动物中心提供，动物许可证号：SCXK(吉)2003-0001。实验动物适应性饲养1周，室温20～22 ℃，湿度40%～60%。随机分成4组，每组10只，即对照组(0.9%NaCl 20.0 mL/kg)、模型组(0.9%NaCl 20.0 mL/kg)、阳性药物组(多奈哌齐0.2 mg/kg)和APS组(400 mg/kg)。采用无损伤灌胃针灌胃，1次/d，持续3周，每次灌胃后，小鼠自由进食饮水。

1.3 VD模型制备

小鼠用水合氯醛(300 mg/kg)腹腔注射麻醉，仰卧固定在手术台上，常规消毒，颈部正中切口，分离双侧颈总动脉(CCA)，在夹闭双侧CCA之前，腹腔注射硝普钠(2.5 mg/kg)，随即用无创动脉夹夹闭双侧CCA，10 min后，再通10 min，再夹闭10 min，再通后缝合切口，放回笼中保温饲养。模型组仅分离双侧CCA，但不夹闭双侧CCA及注射硝普钠。术中小鼠肛温保持在36.5～37.5 ℃。术后连续3 d im庆大霉素，预防感染。

1.4 Morris水迷宫定位航行实验

定位航行实验：将小鼠在固定位置面向池壁放入水中并开始计时，若小鼠在60 s内找到站台并停留10 s，则以其停留10 s后的时间作为潜伏期。若小鼠在60 s内未找到站台则将其引至站台并停留10 s，潜伏期记为60 s，每组2次训练的间隔时间不短于10 min。小鼠连续训练4 d后，观察记录其上站台的潜伏期和总路程。

1.5 Morris水迷宫空间探索实验

空间搜索实验：在定位航行实验完成后，小鼠休息3 h，撤去站台，在固定位置将小鼠面向池壁放入水中，观察记录60 s内其穿越站台区的次数、站台象限停留时间。

1.6 脑组织AchE、Ach检测

进行Morris水迷宫检测后，将实验小鼠深度麻醉后断头处死，冰上快速取出大脑，并剥离出大脑皮质和海马组织，滤纸滤干准确称取脑组织重量，并放入盛有脑组织重量9倍的4 ℃生理盐水的组织匀浆管中，用匀浆器制备成10%的组织匀浆，3 000 r/min，离心10 min，取上清液样本用于测定AchE、Ach，严格按照相应试剂盒说明书执行。

1.7 统计学处理

2 结 果

2.1 APS对VD小鼠学习能力的影响

通过Morris水迷宫定位航行实验，观察了APS对VD小鼠学习能力的影响，结果发现，灌胃3周后，APS组和阳性药物组实验小鼠的上台潜伏期显著缩短、总路程明显缩短，与模型组比较有显著差异(均P<0.05，见表1)。

表 1 APS对VD小鼠上台潜伏期和总路程的影响±s)

与对照组比较，#P<0.05;与模型组比较,*P<0.05

2.2 APS对VD小鼠记忆能力的影响

通过空间探索实验进一步观察了APS对小鼠记忆能力的影响，结果表明，APS组和阳性药物组实验小鼠的穿越站台次数增多和站台象限停留时间显著增加，与模型组比较有统计学差异(均P<0.05)，见表2)。

表 2 APS对小鼠穿越站台次数和停留时间的影响±s)

与对照组比较，#P<0.05;与模型组比较,*P<0.05

2.3 APS对VD小鼠脑组织AchE、Ach的影响

在灌胃APS 3周后，APS组和阳性药物组小鼠脑组织中AchE活性增强，Ach含量降低，与模型组比较有统计学意义(P<0.05，见表3)。

表 3 APS对VD小鼠脑组织AchE、Ach的影响

与对照组比较，#P<0.05;与模型组比较,*P<0.05

3 讨 论

APS是从中药材黄芪(Radix Astragali)中分离提取的有效生物活性成分之一[5]。APS具有抗病毒、抗衰老、抗应激、抗氧化等诸多药理学作用，对免疫系统、心脑血管系统、物质代谢系统等具有广泛影响[6]。本研究发现，APS灌胃3周后，Morris水迷宫的定位航行实验结果表明，APS能够明显缩短VD小鼠上站台的潜伏期和上站台前的总路程，提示在应用APS后VD小鼠的学习能力增强；Morris水迷宫的空间探索实验结果表明，APS能够显著增加实验VD小鼠穿越原站台位置处的次数和站台区的停留时间，提示APS对VD小鼠的记忆能力具有增强作用。

目前，关于VD的确切发病机理尚不十分清楚，学习和记忆属于脑的高级神经活动，学习主要是指通过神经系统接受外界环境信息而影响自身行为的过程，记忆是指获得的信息或经验在脑内贮存和提取(再现)的神经活动过程，二者密切相关。学习记忆过程与中枢胆碱能系统有密切关系，ACh由胆碱乙酰转移酶(choline acetyl transferase，CHAT)合成，AChE分解，通过ACh受体发挥生物学效应[7]。胆碱能神经元的退化被认为是造成VD的重要病理因素之一。ACh参与调节海马和新皮层的神经元活动,在调节突触可塑性方面起着关键性作用。胆碱能神经元发生退变，胆碱能活性降低,是造成认知功能障碍，导致痴呆的重要病理因素[8]。因此，调整中枢胆碱能系统处于稳态对改善学习记忆功能具有重要作用。本研究根据小鼠定位航行实验和空间探索实验的结果，进一步观察了APS对VD小鼠脑组织中AchE活性和Ach含量的影响。实验结果发现APS能够增强VD小鼠脑组织中的AchE活性和降低Ach的含量，说明APS可能通过调节中枢胆碱能系统改善实验小鼠的空间学习和记忆能力，但是其具体作用机制有待于进一步深入研究。

[1] 石苗茜，刘卫平.血管性痴呆发病机制研究进展[J].第四军医大学学报，2007， 28(9)：860-863.

[2] 王栓秀，王福禄.黄芪多糖对机体细胞免疫应答影响的研究进展[J].现代中西医结合杂志，2008，17(28)：4505-4506.

[3] 张小平，覃江涣，杨冬莲，等.黄芪多糖对力竭小鼠保护作用及运动能力的影响[J].临床和实验医学杂志，2006，5(7)：853-854.

[4] 吕淑华.黄芪多糖抗肿瘤作用研究进展[J].江西中医院学报，2009，21(1)：85-87.

[5] 李 锐，付铁军，及元乔，等.膜荚黄芪与蒙古黄芪化学成分的高效液相色谱-质谱研究[J].分析化学，2005，33(12)：1676-1680.

[6] 陈阿琴，杨志刚，俞颂东，等.黄芪多糖药理作用研究进展[J].中国兽药杂志，2005，39(9)：33-36.

[7] 韩太真，吴馥梅.学习与记忆的神经生物学[M].北京：北京医科大学，中国协和医科大学联合出版社，1998：404.

[8] Nakamura S，Murayama N，Noshita T，et al.Progressive brain dysfunction following intracerebroventricular infusion of beta(1-42)-amyloid peptide[J].Brain Res，2001，912(2)：128-136.

Effects of Astragalus Polysaccharides on learning and memory in vascular dementia mice

LIU Zhi-yang,WAN Peng,GAO Jun-tao*

(Department of Physiology,Jilin Medical College,Jilin City,Jilin Province,132013,China)

Objective To investigate the effects of Astragalus Polysaccharides on learning,memory,AchE and Ach in vascular dementia mice. Methods Forty mice were randomly divided into four groups,Astragalus Polysaccharides group (400 mg/kg),sham group (0.9%Nacl 20.0 mL/kg),donepezil group(0.2 mg/kg) and control group (0.9%Nacl 20.0 mL/kg),ten in every group.The ascend platform latent period,all path,crossing platform number of times and platform quadrant residence time were measured after intragastric administration for three weeks.Then,AchE activity and Ach content in brain tissue were determined. Results Compared with sham group,Astragalus Polysaccharides group and donepezil group can shorten ascend platform latent period and all path,increase crossing platform number of times and platform quadrant residence time (P<0.05).Moreover,Astragalus Polysaccharides group and donepezil group can increase AchE and degrade Ach level (P<0.05). Conclusion It is indicated that Astragalus polysaccharides provides good intervention on leaming and memory in vascular dementia mice via enhancing the activity of AchE and decreasing the content of Ach in mice brain tissue.

Astragalus Polysaccharides；learning and memory；vascular dementia；Ach

1673-2995(2014)01-0014-03

刘志洋(1976-)，男(汉族)，讲师，硕士.

高俊涛(1974-)，男(汉族)，副教授,博士.

R285.5

A

2013-08-15)