人参皂苷与远志皂苷配伍治疗大鼠阿尔茨海默病的作用研究

李 卉，张 艳

(1.吉林化工学院 研究生院，吉林 吉林 132022；2.吉林化工学院 化学与制药工程学院，吉林 吉林 132022)

阿尔茨海默病((Alzheimer’s disease，AD)也被称为老年痴呆病，是一种老年人群中常见的神经退行性疾病，主要发生在人老年前期和老年期[1].记忆力逐渐减退、认知功能发生障碍、行为异常和社交障碍等是AD主要临床的表现[2，3].目前AD的治疗药物主要为西药，传统治疗AD的药物主要是乙酰胆碱酯酶抑制剂，通过抑制乙酰胆碱酯酶减缓大脑皮层中枢神经释放乙酰胆碱的降解，从而增加乙酰胆碱的浓度，改善AD病人的认知功能和行为障碍，延缓疾病的发生，但临床治疗效果不佳，而使其临床应用受到较大的限制.并且乙酰胆碱酯酶抑制剂仅仅解决了“标”的问题，没有改变“本”，这些药物仅能在短时期(6～12个月)内改善AD患者的症状(如认知能力)，对患者的日常生活和神经精神症状(如情感障碍、焦虑、精神变态等)没有显著的改善.

人参，五加科人参属植物，我国的名贵中药，在中国、欧洲、东南亚、美洲应用广泛.《神农本草经》记载“人参，味甘微寒，主补五脏(肝、心、脾、肺、肾)，安精神，定魂魄，止惊悸，除邪气，明目，开心益智”[4,5].远志，远志科远志属植物，主产与我国东北、华北、西北和华中以及四川等地.《神农本草经》记载“远志，味苦辛温，安神益智，解郁，治惊悸，健忘，梦遗，失眠，咳嗽多痰，痈疽疮肿”[6,7].人参、远志在防治健忘症、老年痴呆等老年性疾病方面历史悠久，古代治疗健忘、痴呆的方剂在组成上以补益药和安神药为主，补益以补气为主，补血、补阴为辅，多用人参，安神以养心安神为主，重镇安神为辅，常用远志.将人参与远志配伍在古方中极为常见，如定志小丸、开心散、人参远志散等[8,9].这些方剂均以人参、远志为主药，因此本文人参、远志的主要活性成分人参皂苷和远志皂苷配伍研究其对AD模型大鼠的治疗作用，既符合古方今用、中药现代化的要求，又有望为中药治疗AD的药理及临床研究提供科学依据.

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

人参、远志皂苷购买自吉林大学化学学院.Wistar大鼠，雄性，体重180～220 g，购自吉林大学白求恩医学院动物实验中心，许可证号：SCXK(吉)2017-0003．三氯化铝(AlCl3)(天津市大茂化学试剂厂)；D-半乳糖(上海伊卡生物科技有限公司)；乙酰胆碱酯酶(AchE)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSP-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)试剂盒均购自南京建成生物工程研究所；Morris行为学实验系统和被动回避性跳台实验系统(成都泰盟软件有限公司)；酶标仪(美国美谷分子有限公司).

1.2 实验过程

1.2.1 AD模型的建立、分组及给药

1.2.2 Morris水迷宫实验

实验前24 h，将大鼠放入水迷宫中，自由游泳120 s熟悉环境，并将其引导站上平台10 s，次日进行训练.参考文献方法[10-12]，实验时将平台藏匿于水面下1 cm，水温保持在25 ℃左右.将水迷宫等距离设东、南、西和北4个标记点，作为大鼠进入水池的入水点，将水面等分为4个象限，并将平台设置于第三象限的中间.Morris水迷宫实验分为定位航行实验和空间探索实验.定位航行实验时将大鼠从某一特定象限面向池壁放入水中，记录120 s内大鼠寻找平台的轨迹图、逃避潜伏期.若大鼠120 s内未能成功找到平台，引导其站上平台并停留10 s.空间探索实验于定位航行实验结束后24 h进行，撤除平台，重复试验，记录120 s内大鼠的运动轨迹、穿越平台位置的次数、在该象限滞留的时间和路程，用来反映大鼠空间探索的记忆能力.

1.2.3 大鼠被动回避性跳台实验

跳台箱底铺有铁栅作为刺激电极，内有橡皮垫，作为大鼠回避电刺激的安全平台.将大鼠放入适应5 min，随后通入36 V交流电，大鼠遭到电刺激后跳上安全平台，若从台上跳下，接触铁栅为错误反应，记录2 min内出现的错误次数，24 h后重新实验，以记录的潜伏期和出现的错误反应次数来判断大鼠的学习和记忆能力.

1.2.4 测定指标

行为学实验结束后，立即处死大鼠，断头取血，分离血清，取脑，制备成10%的脑匀浆.分别按试剂盒方法[13,14]测定大鼠血清和脑匀浆中AchE、CAT、SOD、GSH-Px活性及MDA含量.

1.3 数据统计方法

2 结果与讨论

2.1 大鼠一般情况的观察

与空白组比较，模型组大鼠精神萎靡，毛色黄且无光泽，活动迟缓，进食减少；与模型组大鼠比较，治疗组大鼠精神状态好转，毛色较有光泽，食欲和体重增加，活动较为灵活.

2.2 对AD大鼠空间认知能力的影响

记忆力逐渐减退、认知功能发生障碍、行为异常和社交障碍等是阿尔茨海默病主要临床的表现.本文采用Morris水迷宫实验评价AD大鼠的空间认知能力.由图1可以看出，空白组大鼠很快就可以找到水下平台，而模型组大鼠主要在外围活动，活动区域在各象限分布无显著差异，表明模型组大鼠产生了严重的空间分辨性障碍.治疗组大鼠也可以很快找到水下平台，活动范围较模型组相比显著缩小.与空白组比较，模型组大鼠5 d内潜伏期内均升高(P<0.05或P<0.01)，平均潜伏期升高.与模型组比较，治疗组大鼠5 d内潜伏期内均降低(P<0.05)，平均潜伏期降低(P<0.05)，见表1.由图2和表2可以看出，空白组大鼠在平台所在象限出现的频率较多，而模型组大鼠依然主要在外围活动，进入有效区域的运动时间、运动距离及次数均减少(P<0.05).与模型组比较，治疗组大鼠在第三象限出现的频率较高，进入有效区域的运动时间、运动距离及次数均增加(P<0.05).以上结果表明，经人参皂苷和远志皂苷配伍可以明显改善AD大鼠严重的空间分辨性障碍，恢复空间认知能力.

图1 定位巡航实验轨迹图

表1 人参皂苷和远志皂苷配伍对AD大鼠定位巡航实验潜伏期的影响

注：与空白组比较，*p<0.05，**p<0.01；与模型组比较，#p<0.05.

图2 空间搜索实验轨迹图

表2 人参皂苷和远志皂苷配伍对AD大鼠空间搜索实验的影响

注：与空白组比较，*p<0.05；与模型组比较，#p<0.05

2.3 对AD大鼠被动回避反应能力的影响

采用被动回避性跳台实验的逃逸潜伏期、错误次数，24错误次数三项指标反应AD大鼠被动回避反应能力，评价大鼠的记忆获得和巩固能力.如表3所示，与空白组比较，模型组大鼠逃逸潜伏期明显延长、跳台错误次数、24错误次数明显均增加(P<0.05)，表明模型组大鼠记忆获得和记忆巩固能力出现了障碍,被动回避反应能力下降.与模型组比较，治疗组大鼠逃逸潜伏期明显缩短、跳台错误次数、24错误次数明显减少(P<0.05)，表明经人参皂苷和远志皂苷配伍治疗后，记忆获得和记忆巩固能力有较好的恢复，能够改善AD大鼠的被动回避反应能力.

表3 人参皂苷和远志皂苷配伍对AD大鼠记忆获得和记忆巩固障碍的影响

注：与空白组比较，*p<0.05；与模型组比较，#p<0.05

2.4 对AD大鼠AchE的影响

乙酰胆碱(Ach)是中枢胆碱能系统中重要的神经递质之一，其主要的功能是维持意识的清醒，在学习记忆中起着十分重要的作用，并且也特定行为学反应和认知活动之间有一定联系.研究发现，当机体需要对新刺激进行分析时，在学习和记忆、自发运动、空间工作记忆、注意、和探究行为等认知活动中，基底前脑内的胆碱能神经元Ach会被激活.AchE是水解Ach重要的酶，脑内细胞外AchE发生变化，主要反映在胆碱能神经元的活动差异.人的脑组织内含有大的量AchE，但AchE的活性会随着年龄的增长而升高，因此，AchE含量的测定对AD的治疗十分必要.如表4所示，与空白组比较，模型组大鼠血清、脑组织中AChE活力显著升高(P<0.05)，治疗组AchE活力相比于模型组活性明显降低并接近空白组(P<0.05)，表明人参皂苷与远皂苷志配伍可以通过抑制Ach活性，减少Ach水解来改善AD症状.

表4 人参皂苷和远志皂苷配伍对AD大鼠AchE活性的影响

注：与空白组比较，*p<0.05；与模型组比较，#p<0.05

2.5 对AD大鼠抗氧化指标的影响

研究发现，AD患者脑中存在氧化-还原失衡状况，即自由基产生增加清除减少.SOD是一种源于生命体的活性物质，生物体内清除自由基的首要物质，是衰老与死亡的直观指标.GSH-Px可通过清除·OH等活性氧，减少脂类过氧化，缓解生物膜损伤.脂质过氧化也是细胞老化的原因之一，预防脂类过氧化可延缓细胞老化，所以GSH-Px在预防衰老方面起到重要作用.CAT可催化合成胆碱能神经中的重要递质Ach.研究发现，AD患者脑中CAT活性降低，AchE活性升高，Ach含量明显降低，因而CAT水平与记忆能力密不可分.MDA是细胞膜脂质氧化最重要的产物之一，它的产生还还能加剧膜的损伤，因此可通过MDA了水平反应细胞膜脂质过氧化的程度.如表5、表6所示，与空白组比较，模型组大鼠血清和脑组织中CAT、SOD、GSH-Px活性均降低，MDA含量均显著升高(P<0.05).与模型组比较，治疗组大鼠血清、脑组织中CAT、SOD、GSH-Px活性均升高，MDA含量均显著降低(P<0.05)，表明人参皂苷和远志皂苷配伍可明显增强AD大鼠的抗氧化能力.

表5 人参远志配伍对阿尔茨海默病大鼠血清中抗氧化指标的影响

注：与空白组比较，*p<0.05；与模型组比较，#p<0.05

表6 人参远志配伍对阿尔茨海默病大鼠脑组织中抗氧化指标的影响

注：与空白组比较，*p<0.05；与模型组比较，#p<0.05

3 结 论

人参皂苷和远志皂苷配伍可以有效提升AlCl3和D-半乳糖联合诱导的AD模型大鼠的空间认知能力、记忆获得和记忆巩固能力，具有治疗AD的作用.其治疗AD作用与降低AchE活性和对抗自由基对细胞的损伤引起的氧化损伤有关.