白术醇提取物对老年小鼠记忆障碍的改善作用

嵇志红，于新宇

（大连大学 医学院，辽宁 大连 116622）

白术醇提取物对老年小鼠记忆障碍的改善作用

嵇志红，于新宇

（大连大学 医学院，辽宁 大连 116622）

探讨白术醇提取物（AME）对老年小鼠记忆障碍的改善及海马乙酰胆碱酯酶（AChE）活力的影响。实验动物分为5组：对照组选用4月龄昆明种小鼠（12只），老年组与AME组选用18月龄昆明种小鼠（48只）。采用避暗实验检测小鼠的记忆能力，生化测定小鼠海马AChE活力的变化。结果显示：（1）避暗实验中，与对照组比，老年组小鼠的步入潜伏期明显缩短（P＜0.05），错误次数明显增多（P＜0.01）；与老年组比，中、高剂量AME组小鼠的步入潜伏期明显延长（P＜0.05，P＜0.01），错误次数明显减少（P＜0.05）。（2）生化测定表明，与对照组比，老年组小鼠海马AChE活力显著增加（P＜0.01）；与老年组比，中、高剂量AME组小鼠的AChE活力显著降低（P＜0.01）。结果提示AME对老年记忆障碍有一定的改善作用，机制可能与其降低海马AChE活力有关。

白术醇提取物；记忆；乙酰胆碱酯酶

随着年龄增长，大脑在组织形态和神经生化方面会发生一系列变化，造成脑功能衰退，亦即脑老化。脑老化主要表现为记忆能力减退。现在有人认为，脑老化可能是神经系统退变性疾病的最初阶段，是阿尔茨海默病（AD）的重要机制之一，因此，预防并延缓 AD的发展对提高老年人的生活质量具有重要意义。中药白术为菊科植物白术（Atractylodis macrocephala）的根茎，具有健脾益气、止汗、安胎之功效[1]，临床常用它来治疗水肿与腹泻。近年来，白术的神经保护作用越来越受到人们的关注[2-5]，但其提取物对老年动物记忆减退有无改善作用尚未见报道。我们前期体外实验结果表明，白术醇提取物可显著抑制兴奋毒性诱导的神经元凋亡[6]。本实验采用行为实验与生化测定结合的方法，观察了AME对老年小鼠记忆能力的影响，初步探讨了其作用机制，为白术在临床的药理应用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 动物分组与给药

实验选用健康昆明种小鼠，其中4月龄（成年）12只，18月龄（老年）48只，雌雄各半，购于大连医科大学 SPF实验动物中心。成年小鼠为对照组，老年小鼠随机分成4组：老年组及低中高剂量AME组。对照组与老年组灌胃生理盐水0.5 mL/d，AMEⅠ、AMEⅡ、AMEⅢ组分别灌胃三个剂量的 AME（0.5 mg/kg.d，1 mg/kg.d，2 mg/kg.d）。连续给药15天。各组小鼠严格按饲养条件分笼饲养，标准鼠食，自由饮水，自然昼夜。

1.2 实验仪器与药品

DBA-2型避暗程序控制仪（中国医学科学院药物研究所）；7230分光光度计（上海分析仪器厂）；白术购于大连美罗药房，白术乙醇提取物制备：干燥白术根1 kg粉碎后，55～60℃回流冷凝器中94%乙醇提取3次，每次1 h。三次溶液合并后过滤，旋转真空泵蒸发，最终得提取物118 g(11.8%)。乙酰胆碱酯酶试剂盒（南京建成生物工程研究所）。

1.3 避暗实验

末次灌胃给药后1 h开始避暗实验，测试小鼠记忆能力。实验装置为一条件反射箱，分为明暗两室，中间有一孔洞使小鼠可以自由通行，箱底有铜栅，其中暗室底部的铜栅通以36 V电压。实验时把小鼠放入明室并背向暗室。如果小鼠走入暗室四肢接触铜栅就会受到电击，此行为即为错误。第1天训练时，记录小鼠3 min内进入暗室的次数及第1次进入暗室的时间。24 h后再做实验，记录5 min内小鼠首次进入暗室的时间（潜伏期）及小鼠进入暗室的次数。

1.4 AChE活力测定

行为实验结束后立即断头处死小鼠，冰上快速分离双侧海马，准确称重，按重量体积比加生理盐水制成10%脑组织匀浆，离心后取上清比色法测定AChE活力。测定方法按说明书进行，同时用考马斯亮兰蛋白测定试剂盒测定海马蛋白含量。

1.5 数据统计分析

2 结果

2.1 白术醇提取物对老年小鼠学习记忆能力的影响

避暗实验中，与对照组比，老年组小鼠的步入潜伏期明显缩短（P＜0.05），入暗室错误次数明显增多（P＜0.01）；与老年组比，中、高剂量AME组小鼠的步入潜伏期明显延长（P＜0.05，P＜0.01），错误次数明显减少（P＜0.05）。说明白术醇提取物对老年小鼠记忆障碍具有显著改善作用。见表1。

表1 白术醇提取物对老年小鼠学习记忆能力的影响（n=12，±s）

表1 白术醇提取物对老年小鼠学习记忆能力的影响（n=12，±s）

注：与对照组比，*P＜0.05，**P＜0.01；与老年组比，#P＜0.05，##P＜0.01

组 别 潜伏期（s） 错误次数（次）AChE活力（U/mgprot）对照组 247.3±62.8 1.8±0.5 3.12±0.11老年组 145.5±64.1* 4.3±1.2** 4.23±0.54**AMEⅠ组 178.5±48.3 3.7±1.1 4.02±0.45 AMEⅡ组 195.2±54.7# 3.1±0.8# 3.57±0.31##AMEⅢ组 215.3±56.4## 2.9±0.7# 3.43±0.29##

2.2 白术醇提取物对老年小鼠AChE活力的影响

由表中可见，老年组小鼠海马AChE活力显著高于对照组（P＜0.01），而中、高剂量AME组小鼠海马AChE活力显著低于老年组（P＜0.01）。说明白术醇提取物可降低老年小鼠海马AChE活力。见表1。

3 讨论

学习记忆是人和动物脑的最重要的高级功能。目前已知中枢神经系统有多个脑区参与学习记忆过程，包括大脑皮层联络区、海马及其邻近结构、杏仁核等，这些脑区相互间有密切的神经联系，它们同时活动，共同参与学习记忆过程，但最重要的脑区是海马。随着增龄，大脑在神经生理、生化及组织形态学等方面发生一系列退行性改变，即脑老化，临床最突出的特征之一就是学习记忆能力减退。

目前认为中枢胆碱能递质系统与学习记忆关系极为密切，其中海马的胆碱能系统直接参与信息的储存与再现。乙酰胆碱（ACh）是中枢分布极为广泛的神经递质，是学习记忆的神经生化基础，它由胆碱和乙酰辅酶A在胆碱乙酰转移酶（ChAT）催化下合成，被胆碱酯酶（AChE）水解失活。正常情况下 ChAT与AChE共同维持脑内乙酰胆碱（ACh）的动态平衡，故二者是反映ACh含量的标志酶。研究表明，衰老与老年痴呆（AD）动物脑组织中AChE活性显著升高[7,8]，ACh含量显著降低，目前临床应用的抗衰老和治疗AD的药物大多为AChE抑制剂，如他克林、石杉碱甲等。中药白术传统药理作用是健脾益气、止汗、安胎等，近年发现它还具有神经保护作用。我们前期体外实验研究表明，白术醇提取物可显著抑制兴奋毒性诱导的神经元凋亡。本研究的行为测试采用了对动物记忆过程特别是记忆再现具有较高敏感性的避暗实验，结果表明衰老小鼠的记忆能力明显减退，而白术醇提取物对小鼠记忆减退具有显著的改善作用。生化测定结果表明，衰老小鼠海马AChE活力显著增加，白术醇提取物组小鼠海马AChE活力显著降低，说明白术醇提取物可能通过降低老年小鼠海马AChE活力，增加脑内ACh含量来增强记忆功能。

综上所述，白术醇提取物对老年动物记忆障碍具有一定改善作用，其作用机制之一可能与其降低海马AChE活力有关。

[1]中华人民共和国药典[M]. 北京∶ 化学工业出版社, 2000,238-239.

[2]王光伟, 丰昀, 刘永乐, 等. 白术多糖对局灶性脑缺血再灌注大鼠的神经保护作用[J]. 食品科学, 2009, 30(15)∶220-222.

[3]石娜, 苏洁, 杨正标, 等. 白术多糖对 D-半乳糖致衰老模型小鼠的抗氧化作用[J]. 中国新药杂志, 2014, 23(5)∶577-581.

[4]罗兰, 孙悦. 白术内酯Ⅲ对神经细胞损伤的影响[J]. 时珍国药医药, 2012, 23(3)∶ 560-562.

[5]Lin ZH, Zhu DN, Yan YQ, et al. Neuroprotection by herbal formula FBD and its active compounds [J]. Pharm. Biol.,2009, 47∶ 608-614.

[6]Qun Gao, Zhi-Hong Ji, Yang Yang, et al. Neuroprotective effect of Rhizoma Atractylodis macrocephalae against excitotoxicity-induced apoptosis in cultured cerebral cortical neurons [J]. Phytother. Res., 2012, 26(4)∶ 557-561.

[7]程容, 成映霞, 朱立鸣, 等. 健脾补肾中药对衰老脑组织中胆碱乙酰转移酶/乙酰胆碱酯酶、单胺氧化酶 B影响的研究[J]. 中国中医基础医学杂志, 2012(7)∶ 729-731.

[8]张均田, 张庆柱. 神经药理学研究技术与方法[M]. 北京∶人民卫生出版社, 2005∶ 321-323.

Effect of Ethanol Extracts of Atractylodis Macrocephalae on Memory Impairment in Aging Mice

JI Zhi-hong, YU Xin-yu
（College of Medicine, Dalian University, Dalian 116622, China）

∶To investigate the intervention effect of the ethanol extracts of Atractylodis macrocephalae (AME) on memory impairment and the mechanism in aging mice. Kunming mice were divided into 5 groups, control group (12 mice, 4-month-old mice), aging group (12 mice, 18-month-old mice) and AME-treated group (AME group) that consists of three dose subgroups (12 mice per dose subgroup, 18-month-old mice). Behavioral test was conducted in passive avoidance test. AChE activity was determined in hippocampus. Results showed that there was a significant reduction of step-through latency in aging group mice as compared with control mice (P＜0.05) and that the step-through latency of mice in middle and high AME dose subgroups was significantly longer than the aging group mice (P＜0.05, P＜0.01). There was also a significant increase of error frequency in aging group mice as compared with the control mice (P＜0.01) and significantly reduced in middle and high AME dose subgroups than the aging group mice (P＜0.05). In hippocampus, AChE activity was a significant increase in aging group mice compared with control mice (P＜0.01), and significantly reduced in middle and high AME dose subgroups than the aging group mice(P＜0.01). The results suggest that the ethanol extracts of Atractylodis macrocephalae could ameliorate memory impairment in aging mice and the mechanism might be involved in the AChE activity reduction in hippocampus.

ethanol extracts of atractylodis macrocephalae; memory; acetylcholinesterase

R285.5

A

1008-2395(2015)06-0075-03

2015-06-02

辽宁省教育厅基金资助项目(L2010042)。

嵇志红（1964-），女，副教授，研究方向：神经生物学。