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丹银提取物对血管性痴呆模型大鼠海马长时程增强的影响

2015-12-30张敏,李永江,潘娅

中国老年学杂志 2015年17期
关键词:血管性痴呆

丹银提取物对血管性痴呆模型大鼠海马长时程增强的影响

张敏李永江潘娅陈粲

(贵阳医学院生理学教研室, 贵州贵阳550004)

摘要〔〕目的探讨丹银提取物对血管性痴呆(VD)模型大鼠海马长时程增强(LTP)的影响。方法采用改良的4-VO法建立VD模型大鼠,术后给予丹银提取物治疗,用Morris水迷宫检测大鼠学习记忆能力,在体记录大鼠海马LTP。结果经丹银提取物治疗后,VD模型大鼠学习记忆能力明显改善。LTP实验:模型组与对照组比较,高频刺激后峰电位(PS)幅值和兴奋性突触后电位(EPSP)斜率均明显减小(P<0.01),用药组与模型组比,高频刺激后PS幅值和EPSP斜率均增大(P<0.01)。结论丹银提取物能改善VD大鼠学习和记忆能力,其机制可能与其促进VD模型大鼠海马病理性突触可塑性的恢复有关。

关键词〔〕血管性痴呆;银杏叶提取物;丹酚酸B;长时程增强

中图分类号〔〕R743〔文献标识码〕A〔

基金项目:贵阳市科技局资助项目(T2006-12)

第一作者:张敏(1973-),女,副教授,硕士,硕士生导师,主要从事神经疾病研究。

血管性痴呆(VD)是指各种脑血管疾病引起的脑功能障碍而产生的获得性智能损害综合征,以记忆、认知功能缺损为主,是我国最常见的痴呆之一〔1〕,但其确切发病机制尚不明了,也缺乏特效的疗法。研究发现,VD大鼠海马CA1区神经元之间突触数量及形态结构发生显著变化〔2〕,而海马齿状回长时程增强(LTP)是突触可塑性变化的典型表现形式之一〔3〕。中医药在本病的治疗方面具有一定优势,不仅能明显改善近期临床症状,而且可延缓病程进展,提高生活质量。本实验观察银杏叶提取物联合丹参提取物(丹银提取物)对VD模型大鼠学习记忆及LTP化的影响,以探讨丹银提取物对VD病的促智机制。

1材料和方法

1.1材料健康、雄性SD大鼠60只,体重为300~350 g,由贵阳医学院动物中心提供,使用许可证号:SYXY(黔)2002-0001。丹酚酸B(60%)和银杏叶提取物(黄酮 ≥24%、内脂≥6%)购自西安鸿生生物技术有限公司。

1.2方法

1.2.1动物分组将60只SD大鼠随机分成3组:VD模型组(模型组)、对照组、用药组,每组20只,因实验过程中有大鼠死亡,故最终对照组15只,模型组10只,用药组14只。

1.2.2VD模型的制作采用改良Pulsinelli四血管阻断法建立VD动物模型〔4〕。大鼠麻醉后行背侧颈部正中切口,用电凝针插入翼小孔灼断双侧椎动脉,造成永久性闭塞; 24 h后再夹闭双侧颈总动脉5 min×3次,每次间隔1 h。对照组大鼠不烧灼椎动脉及夹闭颈总动脉,其余步骤同前。

1.2.3治疗造模后用药组给予银杏叶提取物96 mg/kg和丹酚酸B 36 mg/kg分别溶于2 ml蒸馏水中灌胃。对照组、模型组分别给予相同容量的生理盐水灌胃。灌胃1次/d,连续4 w。

1.2.4水迷宫实验各组大鼠于用药后第3周开始进行Morris水迷宫实验。实验的第1~6天进行定向航行实验,第7天进行空间探索实验。

1.2.5LTP实验刺激及记录方法〔5〕各组大鼠于Morris水迷宫实验完成后(实验第4周)进行LTP实验。使用BL-420生物机能实验系统先给予波宽0.1 ms的单脉冲(方波)刺激,在海马DG区记录诱发群峰电位(PS)的产生,刺激强度逐渐增大,直到PS波幅不再增高时的刺激强度为最大刺激强度。然后用1/2最大刺激强度的单刺激连续刺激并记录30 min,1次/min,为测试刺激,之后采用相同刺激强度的高频刺激(HFS),其波宽为0.1 ms,频率100 Hz ,5个脉冲/串,串间隔0.2 s,脉冲总数100,最后用与测试刺激相同的单刺激作为检验刺激,持续记录90 min。

1.3统计学方法采用SPSS11.5进行SNK检验。

2结果

2.1Morris 水迷宫实验如表1所示,在第1~6天的Morris水迷宫定向航行实验中,各组的平均逃避潜伏期均呈日渐缩短的趋势,模型组与对照组比较,平均逃避潜伏期在实验进行的第2~6天显著延长(P<0.05,P<0.01);用药组与模型组比较,实验的第2~6天平均逃避潜伏期均缩短(P<0.05,P<0.01)。如表2所示,在第7天的Morris水迷宫空间探索实验中,模型组与对照组比较,第3象限活动时间明显缩短、穿越站台次数明显减少(P<0.01)。用药组与模型组比较,第3象限活动时间延长、穿越站台次数增多(P<0.01)。

2.2海马长时程增强实验PS幅值变化如表3所示,对照组在HFS后PS幅值明显增大,且表现为持续性增加,PS幅值相对值最高达194%;模型组在HFS后PS幅值增大程度较小;用药组PS幅值在HFS后迅速且持续性增加,90 min时达到186%水平; HFS后模型组与对照组相比,PS幅值明显减小(P<0.01);用药组与模型组相比,PS幅值明显增大(P<0.01)。

表1 各组大鼠定向航行实验每日平均逃避潜伏期 ± s,s)

与对照组比较:1)P<0.05,2)P<0.01;与模型组比较:3)P<0.05,4)P<0.01

表2 各组大鼠空间探索实验第3象限活动时间

与对照组比较:1)P<0.01;与模型组比较:2)P<0.01,表3同

2.3LTP实验EPSP斜率变化如表4所示,对照组在HFS后EPSP斜率迅速增加,最高达20.6%;模型组EPSP斜率在HFS后维持在100%左右的较低水平,到90 min时减小到100%以下水平;用药组EPSP斜率在HFS后增加,最高时达到199%; HFS后模型组与对照组相比EPSP斜率明显减小(P<0.01);用药组与模型组比,EPSP斜率明显增大(P<0.05,P<0.01)。

表3 各组大鼠海马齿状回HFS后各时点

表4 各组大鼠海马齿状回HFS后各时点

与对照组比较:1)P<0.01;与模型组比较:2)P<0.05,3)P<0.01

3讨论

VD的临床表现主要以记忆、认知功能缺损为主,VD大鼠海马缺血损伤,学习记忆下降。本实验结果显示模型组大鼠学习记忆能力较对照组明显降低,用药组学习记忆能力较模型组提高,表明采用改良四血管阻断法能成功模拟VD大鼠缺血后学习记忆能力减退。

研究表明,动物空间学习记忆能力的增强或损伤与其海马LTP活动的提高与降低密切相关〔6,7〕,提示海马LTP是反映学习记忆路径形成的神经模式及神经元生理活动的一个重要指标。本实验以HFS前PS幅值和EPSP斜率为标准(HFS前的数值为1,即100%),记录HFS后不同时间点的相对PS幅值和EPSP斜率,并以此反映海马齿状回LTP的诱导和维持,PS幅值和EPSP斜率增大都反映了突触后细胞同步活动的增强。研究表明,VD大鼠海马突触结构多组参数发生变化是影响海马LTP的维持和诱导的组织学基础,突触可塑性依赖于不同突触前、突触后神经元机制和突触周围的胶质细胞〔8〕。

丹参具有活血化淤、通经活络之功效,丹酚酸B是从丹参中分离出的水溶性酚酸类化合物,是丹参中重要的有效成分之一〔9〕。丹酚酸B透过血脑屏障后,具有很强的抗氧化作用,对脑缺血和缺血再灌注引起的脑损伤发挥保护作用,可缩小缺血区面积,改善脑缺血引起的学习记忆和行为学障碍〔10〕。银杏叶提取物(Egb)主要成分为黄酮类和萜内酯化合物等,对脑组织及脑神经细胞的活性有保护作用。研究表明〔11〕,Egb可以扩张脑血管,增加脑血流量,促进血液循环,对抗脑缺血性损伤;同时可调节神经递质含量,减少对神经细胞的损伤,并可通过促进海马胆碱的再摄取,减少M型胆碱受体和α2肾上腺受体及递质的丢失,从而发挥改善学习和记忆能力的功能。本实验表明丹银提取物可以改善VD大鼠的学习记忆,其机制可能与其易化VD大鼠海马LTP有关。

4参考文献

1Roman GC.Vascular dementia may be the most common form of dementia in the elderly 〔J〕.J Neurol Sci,2002;15(203-204): 7-10.

2赵小贞,王玮,康仲涵.血管性痴呆大鼠海马突触结构参数的变化〔J〕.解剖学杂志,2002;25(1): 30-4.

3Jouvenceau A,Billard JM,Haditsch U,etal.Different phosphatase-dependent mechanisms mediate long-term depression and depotentiation of long-term depotentiation in mouse hippocampalCA1 area〔J〕.Eur J Neu-rosci,2003;2(3):341-9.

4赵勇,崔淑芳,汤球,等.血管性痴呆动物模型的研究进展〔J〕.上海实验动物科学,2005;25(1):36-8.

5万勤,张永祥.调心方对大鼠海马脑片长时程增强效应的影响〔J〕.中国中西医结合杂志,2002;22(11):41-2.

6Grant SGN,OcDell TJ,Karl KA,etal.Impaired long term potentiation,spatial learning,and hippocampal development in fynmutant mice〔J〕.Science,1992; 25(3B):1903-10.

7Korol DL,Abel TW,Church LT,etal.Hippocampal synap2tic enhancement and spatial learning in the Morriss wimtask〔J〕.Hippocampus,1993;25(3B):127-32.

8Slezak M,Pfrieger FW,Soltys Z.Synaptic plasticity astrocytes and morphological homeostasis〔J〕.J Physiol,2006;99(4B):84-91.

9Li LN. Water soluble active components of Salvia miltiorrhiza and related plants〔J〕.J Chin Pharm Sci, 1997;6(3):57-64.

10Du GH ,Qiu Y,Zhang JT.Salvianolic acid B protects the memory function against transient cerebral ischemia in mice〔J〕.J Asia Natural Prod Res(JANPR),2000;2(2):145-52.

11Caltagirone A,Weiss G,Pantopoulos K.Modulation of cellular iron metabolism by hydrogen Peroxide.Effects of H2O2on the expression and function of iron responsive element containing mRNAs in B6 fibroblasts〔J〕.J Biol Chem,2001;276(23):19738-45.

〔2014-03-17修回〕

(编辑赵慧玲/曹梦园)

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