桦褐孔菌对大鼠血管性痴呆的保护作用机制
2017-12-13谢湘林刘宏雁
宫 睿,谢湘林,杜 冰,武 毅,刘宏雁
(吉林大学药学院药理教研室,长春 130021)
桦褐孔菌对大鼠血管性痴呆的保护作用机制
宫 睿,谢湘林,杜 冰,武 毅,刘宏雁*
(吉林大学药学院药理教研室,长春 130021)
目的 探讨桦褐孔菌对大鼠血管性痴呆保护作用的潜在机制。方法 选用Wistar大鼠,采用反复夹闭大鼠双侧颈总动脉再灌注,合并腹腔注射硝普钠降压法制备VD模型, 动物分为正常对照组、模型组、孔菌药物组(0.5、1.0、2.0 g/kg),连续灌胃给药8周,检测大鼠脑组织中自由基及相关酶以及胆碱能系统的变化。结果 自由基及相关酶检测结果显示,与模型组相比,桦褐孔菌各剂量组大鼠脑组织中SOD和CAT的活性明显升高,MDA的含量明显降低(p<0.05),GSH-PX的活性及Na+-K+-ATP酶的活性无明显变化,桦褐孔菌大剂量组大鼠脑组织中Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性明显升高(p<0.05); 胆碱能系统及相关酶检测结果显示,与模型组相比,桦褐孔菌各剂量组大鼠脑组织中乙酰胆碱含量及胆碱酯酶活性均无明显变化。结论 桦褐孔菌对VD大鼠保护作用机制可能与增强抗自由基相关酶的活性,增加机体的抗氧化能力,减轻脑组织自由基损伤有关; 其作用机制可能与胆碱能系统改善无关。
桦褐孔菌;血管性痴呆;大鼠;自由基;胆碱能系统
近年来,随着人口老龄化程度的增加,血管性痴呆(VD)发病率逐年增高,血管性痴呆已成为世界上重点关注的疾病之一[1]。大脑缺血缺氧时,会发生氧化应激反应,导致大量的自由基产生,是血管性痴呆的主要发病机制之一[2]。桦褐孔菌(Inonotus obliquus)作为一种新兴的药用真菌,现已被国内外学者广泛研究。药理研究[3]显示,桦褐孔菌具有抗肿瘤、抗艾滋病毒、抗感染、抗氧化、治疗糖尿病、降血压、调节血脂、抗衰老和增强免疫力等广泛的作用,其中对桦褐孔菌抗氧化作用的研究尤为突出,桦褐孔菌有较强的抗氧化作用。本课题组前期实验结果显示,桦褐孔菌对VD大鼠有保护作用,本实验通过检测VD大鼠脑组织自由基及其相关酶和胆碱能系统的变化,初步探讨其潜在作用机制,为开发桦褐孔菌治疗VD的临床用途提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 动物 清洁级Wistar大鼠,雄性,220~280 g,实验动物使用许可证号:SCXK-(吉)2013-0001,由吉林大学基础医学院实验动物中心提供。
1.2 实验药品 桦褐孔菌(原粉系200目的细粉,由吉林大学药学院药理教研室制备);硝普钠注射液(开封康诺药业有限公司,批号:1301021;吡拉西坦片(天津金世制药有限公司,批号:H12020667)。
1.3 主要仪器 PCplus384型酶标仪(Molecular Devices);7202B型可见分光光度计(尤尼柯仪器有限公司产品)。
1.4 模型的制备、分组与给药 采用双侧颈总动脉反复夹闭再灌注,合并腹腔注射硝普钠降压法,建立大鼠血管性痴呆(VD)模型。术前预留出正常对照组大鼠,术后14 d,将存活的大鼠随机分为模型组,阳性药(吡拉西坦)组,桦褐孔菌0.5、1.0、2.0 g/kg剂量组,连续给药8周。
1.5 大鼠脑组织自由基及其相关酶检测 连续8周给药结束后,各组大鼠断头取脑,左侧大脑制备大脑匀浆,根据试剂盒说明书,测定大鼠脑组织匀浆中Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶、SOD、CAT和GSH-PX的活性及MDA的含量。
1.6 胆碱能系统检测 根据AchE和Ach试剂盒说明书,测定大鼠脑组织匀浆中AchE的活性和Ach的含量。
2 结果
2.1 自由基及其相关酶的变化 与正常对照组比较,模型组大鼠脑组织中MDA的含量明显升高(P<0.05),SOD、CAT、GSH-PX、Na+-K+-ATP酶以及Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性明显降低(P<0.05);与模型组相比,桦褐孔菌各剂量组大鼠脑组织中SOD和CAT的活性明显升高,MDA的含量明显降低(P<0.05),GSHPX,Na+-K+-ATP酶的活性无明显变化;桦褐孔菌大剂量组大鼠脑组织中Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性明显升高(P<0.05),具有统计学意义;吡拉西坦组大鼠脑组织中MDA的含量明显降低(P<0.05),SOD及GSH-PX的活性显著升高(P<0.05),具有统计学意义,而CAT,Ca2+-Mg2+-ATP酶和Na+-K+-ATP酶的活性均无统计学意义(P>0.05)。见表1。
表1 桦褐孔菌对VD大鼠脑组织自由基及相关酶的影响(x± s )
2.2 胆碱能系统的变化 与正常对照组比较,模型组大鼠脑组织中胆碱酯酶(AchE)的活性和乙酰胆碱(Ach)的含量均明显降低(P<0.05),与模型组相比较,吡拉西坦组,桦褐孔菌小、中、大剂量组均没有明显变化。见表2。
表2 桦褐孔菌对VD大鼠脑组织胆碱酯酶活性和乙酰胆碱含量的影响(x± s )
3 讨论
血管性痴呆是临床上常见的老年痴呆的一种类型,严重影响人类的生存质量,其发病机制主要有胆碱能系统、氧自由基、炎性机制、一氧化氮等学说。许多研究[4-6]表明,血管性痴呆导致的学习记忆功能障碍主要是由中枢神经胆碱能系统变化所引起的。胆碱能系统对大脑的记忆形成与储存起到了重要作用,大脑皮质、海马以及胆碱酯能传导通路一旦受损,可直接引起胆碱能系统缺陷、胆碱能通路中断,导致学习记忆和认知功能障碍,发展成为血管性痴呆。本实验结果显示,桦褐孔菌对VD大鼠脑组织中胆碱酯酶的活性和乙酰胆碱的含量无明显的影响,对VD大鼠胆碱能系统的损伤无改善作用,提示桦褐孔菌对大鼠脑血管性痴呆的保护作用机制可能与胆碱能系统无关。研究[7-8]表明,氧自由基的改变是VD的主要发病因素,氧化应激反应参与了VD的病理过程。脑组织含有丰富的不饱和脂肪酸,因此极易被氧化,很容易被自由基损伤。本实验结果表明,桦褐孔菌能明显降低VD大鼠脑组织中MDA的含量,提高SOD、CAT及Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性。提示桦褐孔菌对VD的保护作用,可能与通过提高抗自由基相关酶活性和减少自由基引起的氧化损伤有关。
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[3]曾小龙. 桦褐孔菌的化学成分与药理作用研究[J]. 广东教育学院学报, 2007(3):76-81.
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Study on protective mechanism of Inonotus obliquus against Vascular dementia in rats
GONG Rui, XIE Xianglin, DU Bing, WU Yi, LIU Hongyan*
(Department of Pharmacology, School of Pharmaceutical Sciences, Jilin University, Changchun 130021, China)
Objective To observe the protective effect mechanisms of Inonotus obliquus on Vascular dementia(VD) rats. Methods Wistar rats were selected, used repeatedly occlusion of bilateral common carotid arteries and reperfusion, combined with intraperitoneal injection of sodium nitroprusside depressor preparation of VD animal model,randomly divided into control group, model group, IO group (0.5, 1.0, 2.0 g/kg), and intragastric administration for 8 weeks. The changes of free radical and related enzymes and cholinergic system in the brain tissue of rats were detected. Results Free radical and enzyme assay showed that compared with the model group, SOD and CAT activity of brain tissue in rats of Inonotus obliquus groups increased and MDA content decreased (p<0.05), Na+-K+-ATP and the activity of the enzyme GSH-PX activity had no obvious change, inonotusobliquus large dose group (2.0 g/kg)Ca2+-Mg2+-ATP enzyme activity in rat’ s brain increased signif i cantly (p< 0.05). The detection of cholinergic system and related enzymes showed that there were no signif i cant changes in the content of acetylcholine and cholinesterase in the brain tissue of the rats in each dose group compared to the model group. Conclusion The protective mechanism of obliquus obliquus against VD rats may be related to enhancing the activity of anti free radical related enzymes,increasing the antioxidant capacity of the body, and alleviating the damage of free radical in brain tissue; its mechanism maybe irrelevant to choline system.
Inonotus obliquus; VD; rat; free radical-related; cholinergic system-related
R282.74
A
2095-6258(2017)06-0874-03
10.13463/j.cnki.cczyy.2017.06.005
吉林省科学技术厅科技引导计划项目(201205020)。
宫 睿(1989 -),女,硕士研究生,主要从事药理学研究。
*通信作者:刘宏雁,教授,电话- (0431)85619705,电子信箱- hongyl@jlu.edu.cn
2016-11-14)