二甲双胍对快速老化模型SAMP8小鼠行为学及生存率的影响

2017-10-13李文婷周淑佩

中国老年学杂志 2017年19期

关键词：月龄空白对照生存率

田枫张颖李文婷周淑佩

(北京大学医学部实验动物科学部，北京 100191)

二甲双胍对快速老化模型SAMP8小鼠行为学及生存率的影响

田枫张颖李文婷周淑佩

(北京大学医学部实验动物科学部，北京 100191)

目的探讨二甲双胍对SAMP8小鼠行为学及生存率的影响。方法40只雄性SAMP8小鼠分为二甲双胍低、中、高剂量实验组及空白对照组，实验组每日按小鼠体重灌胃不同浓度的二甲双胍，空白对照组每日灌胃生理盐水，观察小鼠的行为学指标及12月龄生存率。结果二甲双胍低、中、高剂量实验组小鼠行为学指标无明显变化；低、中、高剂量实验组12月龄小鼠生存率均高于空白对照组(P<0.05)。结论二甲双胍对改善SAMP8小鼠学习记忆能力无显著影响，但可延长SAMP8雄性小鼠的12月龄生存率。

二甲双胍；SAMP8小鼠；行为学；学习记忆；生存率

二甲双胍是治疗2型糖尿病的首选药物，近年来对其研究扩展到减肥、非酒精性肝损伤、抗衰老及延长寿命等方面〔1〕。特别是关于二甲双胍作为抗衰老潜在治疗药物的研究得到了广泛关注〔2,3〕。有报道表明，二甲双胍可降低神经退行性疾病风险，包括阿尔茨海默病和帕金森病在内的神经退行性疾病，具有长期的保护作用〔4〕。SAMP8小鼠为快速老化痴呆模型小鼠，主要以学习记忆能力障碍为老化特征，是目前公认的比较理想的自然衰老痴呆模型〔5〕。本研究拟探讨二甲双胍对快速老化模型SAMP8小鼠行为学及生存率的影响。

1 材料与方法

1.1材料清洁级雄性，SAMP8小鼠40只，6月龄，26～32 g，购自北京大学医学部实验动物科学部，合格证号：SCXK(京)2011-0012。饲养于北京大学医学部实验动物科学部屏障环境中，合格证号：SYXK(京)2011-0039。饲喂全价SPF 级大、小鼠繁殖饲料，由北京科澳协力饲料有限公司生产。盐酸二甲双胍，美仑生物，批号:A0830A。0.9%氯化钠注射液，石家庄四药有限公司，批号为141231425。

1.2方法

1.2.1分组及给药方法将SAMP8小鼠随机分为中二甲双胍低(50 mg/kg)、中(100 mg/kg)、高(200 mg/kg)剂量组及空白对照组各10只。实验组小鼠每日上午固定时间按照体重灌胃不同剂量的药物，空白对照组灌胃等体积的生理盐水，连续灌胃30 d。实验操作过程中按照动物福利原则给予人道关怀。

1.2.2水迷宫实验停药1 w后采用Morris水迷宫进行行为学试验。Morris水迷宫包括1个不锈钢的圆形水池，将水池等分东南西北4个象限，每个象限标记1个入水点；任意将平台设置于某 1个象限中间，位置保持不变；一般平台藏于水面下1～2 cm，水温保持在21℃～23℃，水迷宫外参照物在实验期间始终保持不变以供小鼠定位平台。水迷宫上方有摄像成像系统，自动录入小鼠游泳轨迹并进行分析。试验历时5 d，每天固定时间段，每个时间段训练4次，训练开始时，从池壁4个入水点的任一点将小鼠面向池壁放入水池，摄像系统记录小鼠找到平台的时间(逃避潜伏期)，4次训练即将小鼠分别从4个不同的入水点放入水中。小鼠在60 s内找不到平台(潜伏期计为60 s)则由实验者将其拿上平台，在平台上休息10 s后再进行下一次试验。以逃避潜伏期、穿越平台次数、第1次穿越平台时间、穿越中环区域与总路程之间比值作为学习成绩。每日以小鼠4次训练数据平均值作为当日学习成绩，连续5 d学习成绩的均值作为统计数据。

1.2.3小鼠生存率测定根据各组小鼠12月龄时存活数量，计算12月龄生存率。生存率(%)=12月龄存活动物数量/实验开始时动物数量×100%

1.3统计学方法应用SPSS17.0软件进行多组间方差分析和两组间t检验。

2 结果

2.1二甲双胍对SAMP8小鼠行为学逃避潜伏期及穿越平台次数的影响不同剂量二甲双胍对SAMP8小鼠逃避潜伏期及穿越平台次数与空白对照相比均无显著差异(P>0.05)。见表1。

表1 二甲双胍对SAMP8小鼠行为学逃避潜伏期及穿越平台次数的影响

与空白对照组比较：1)P=0.10；2)P=0.27；3)P=0.32；4)P=0.29；5)P=0.27；6)P=0.41

2.2二甲双胍对SAMP8小鼠行为学第1次穿越平台时间、中环区域与总路程之比的影响不同剂量二甲双胍对SAMP8小鼠行为学实验第1次穿越平台时间、中环区域与总路程之比与空白对照相比均无显著性变化。见表2。

表2 二甲双胍对SAMP8小鼠行为学第1次穿越平台时间、中环区域与总路程之比的影响

与空白对照组比较：1)P=0.18；2)P=0.49；3)P=0.26；4)P=0.14；5)P=0.40，6)P=0.20

2.3二甲双胍对SAMP8小鼠12月龄生存率的影响中剂量组12月龄SAMP8小鼠生存率为70%，高剂量组为60%，低剂量组为50%，均高于空白对照组(40%)。

3 讨论

近年来关于二甲双胍可延长寿命的研究，在线虫、小鼠乃至人类中均有报道〔6,7〕。

快速老化模型小鼠是由日本京都大学Taked教授历经多年精心培育而成的近交系衰老模型小鼠。SAMP8小鼠是其中的一个亚系，除具有一般老化特征外，在渡过4～6个月龄的生长期后，以学习记忆力障碍和低恐怖低紧张状态为特征，自然发生快速老化，平均寿命约为364 d，是目前比较理想的自然衰老痴呆模型〔8〕，广泛应用于痴呆及记忆学习功能的研究中〔9～11〕。

由于SAMP8小鼠在6月龄后表现为记忆学习能力的衰退，同时有文献报道，关于二甲双胍能否延长雄性动物的寿命尚不明确〔4〕，二甲双胍在本实验中并未显示出可改善SAMP8雄性小鼠记忆学习能力的作用，这可能与给药时间不够长有关，有报道二甲双胍可降低神经退行性疾病风险，一项纵向回顾性研究结果表明，二甲双胍对包括阿尔茨海默病和帕金森病在内的神经退行性疾病，具有长期的保护作用〔4〕。有研究发现，50岁以上、接受胰岛素治疗的2型糖尿病患者与没有服用过二甲双肌的研究对象相比，服用1年、2年、2至4年和4年以上二甲双胍对象的神经退行性疾病的发病风险分别为增加7%降低29、41和84%〔4〕。由此可知，长期服用二甲双胍为神经退行性疾病发病的保护因素，但服用二甲胍不足2年则不会有显著影响。

尽管二甲双胍在本实验中并没有改善SAMP8小鼠的记忆学习能力，但对其寿命的影响非常显著，中剂量组SAMP8小鼠12月龄生存率达到70%，高于空白对照组生存率，同时高剂量和低剂量组12月龄生存率亦分别高于空白对照组，因此提示二甲双胍可对延长SAMP8雄性小鼠的寿命起到积极的作用。

1甘立霞.二甲双胍的临床作用及研究进展〔J〕.现代医药卫生，2016;32(11):1601-5.

2Barzilai N,Crandall JP,Kritchevsky SB,etal.Metformin as a tool to target aging〔J〕.Cell Metab,2016;23(6):1060-5.

3Novelle MG,Ali A,Diéguez C,etal.Metformin:a hopeful promise in aging research〔J〕.Cold Spring Harb Perspect Med,2016;6(3):a025932.

4编辑部.关于二甲双胍又有几项新发现〔J〕.上海医药，2016;37(14)14:48.

5金苹，容蓉，吴方评，等.磷脂酞丝氨酸/茯苓组合对快速老化模型小鼠学习记忆能力的作用及其机制〔J〕.解剖学研究，2015;37(5):406-11.

6齐赫，刘婷婷，李国荣.二甲双胍延长寿命的作用及其作用机制〔J〕.中国临床药理学与治疗学杂志，2012;17(11):1295-301.

7董丹，张立，邹洪斌.衰老与EMT关系及限食和二甲双胍对二者作用〔J〕.中国公共卫生，2011;21(11):1439-41.

8许焕芳，崔莹雪，黄茶熙，等.艾燃烧生成物对快速老化模型小鼠血清抗氧化酶的影响〔J〕.中国针灸，2012;32(1):53-7.

9马飞煜，林婉，黄林欢，等.金属硫蛋白3对快速老化痴呆模型小鼠行为学变化的影响〔J〕.中国老年学杂志，2014;34(10):2791-2.

10刘金凤，栗振杰，徐思思，等.针刺对快速老化痴呆模型小鼠SAMP8 学习记忆能力的影响〔J〕.2013;40(6):1256-8.

11苗珍花，于建春，苗永霸，等.枸杞叶及枸杞多糖对快速老化模型小鼠行为学的影响〔J〕.宁夏医科大学学报，2013;35(2):117-21,129.