芍药提取物对高脂诱导大鼠认知功能的影响

朱殿明 葛家宏 杨俊杰

摘要 目的：探讨芍药提取物对高脂诱导的大鼠认知功能的影响及机制，为临床改善精神分裂症认知功能障碍提供新的思路和线索。方法：选取40只雄性SD大鼠，均给予高脂高糖饲料喂养，大鼠随机分为空白对照组、模型对照组、二甲双胍组、芍药提取物实验组各10只，分别灌胃生理盐水、0.15 g/kg二甲双胍溶液，5 mg/mL芍药提取物。给药结束后检测大鼠体质量，性腺脂肪量，血糖和糖化血红蛋白，Morris水迷宫系统测定各组大鼠认知功能，蛋白免疫印迹实验检测PI3K、AKT蛋白表达水平。结果：与模型对照组比较，二甲双胍组、芍药提取物实验组大鼠体质量，体质量，性腺脂肪量，血糖和糖化血红蛋白均降低（P<0.05）;大鼠的逃避潜伏期、探索距离显著减少，目标象限游泳时间显著增长、站台穿越次数显著增加;大鼠海马组织中PI3K、phospho-AKT（S473）蛋白的表达水平降低。结论：芍药提取物可降低高脂诱导的大鼠的体质量和血糖水平，改善认知功能，其机制与抑制PI3K/AKT信号通路相关。芍药提取物可能成为治疗精神分裂症认知功能障碍的新方法。

关键词 芍药提取物;精神分裂症;认知功能;代谢综合征;PI3K/AKT信号通路

Abstract Objective：To investigate the effect and mechanism of paeonia lactiflora extract on the cognitive function of high-fat diet induced rats so as to provide new ideas for clinical treatment of cognitive dysfunction in schizophrenia. Methods：A total of 40 male SD rats were feed with high-fat and high-glucose diet， and they were divided into a blank control group， a model control group， a metformin group， a paeonia lactiflora extract group with 10 cases in each group. The 10 rats were respectively orally given with normal saline， 0.15 g/kg metformin solution， 5 mg/mL paeonia lactiflora extract. After the administration， the rats′ body weight， gonadal fat mass， blood glucose and glycosylated hemoglobin were measured. The Morris water maze system was used to measure the cognitive function of rats in each group， and the protein expression levels of PI3K and AKT were measured by Western blotting. Results：Compared with the model control group， the weight， body weight， gonadal fat mass， blood sugar and glycosylated hemoglobin of rats in the metformin group and the peony extract experimental group were reduced （P<0.05）; the escape latency and exploration distance of rats were significantly reduced， and the target quadrant swimming time increased significantly and the number of platform crossings increased significantly; the expression levels of PI3K and phospho-AKT （S473） proteins in the hippocampus of rats decreased. Conclusion：Paeonia lactiflora extract can reduce the body weight and blood glucose levels in high-fat diet induced rats， and improve their cognitive function. The mechanism is related to the inhibition of the PI3K/AKT signaling pathway. Paeonia lactiflora extract may be a new way for the treatment of cognitive dysfunction in schizophrenia.

Keywords Paeonia lactiflora extract; Schizophrenia; Cognitive function; Metabolic syndrome; PI3K/AKT signaling pathway

中圖分类号：R277.7;R285.5;R749.1 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1673-7202.2020.22.009

精神分裂症为高复发，高致残的重性精神疾病，其终身患病率约为1%，患者易造成极大的疾病负担[1]。随着抗精神病药物的发展，精神分裂症的阳性症状已取得较好的疗效，但是认知功能障碍一直是治疗中的难题。抗精神病药物不仅对改善认知功能效果有局限性，而且药物引致的代谢紊乱可能会进一步加重认知障碍[2]。然而认知功能却是影响患者回归社会，改善疾病预后的重要因素之一。有研究报道，当归芍药散中的芍药提取物，不仅能改善阿尔茨海默氏症以及脑卒中大鼠认知功能的作用[3]，而且在代谢方面具有降压、增强糖尿病大鼠对胰岛素的敏感性、抑制脂质过氧化及保护肝细胞等作用[4]。预示芍药提取物有望成为改善精神分裂症患者认知功能障碍的有效治疗方式，但目前尚缺乏相关研究。本研究探讨芍药提取物对高脂诱导的大鼠认知障碍的作用及机制。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 动物 由野生型WKY大鼠基因突变后近交繁衍的SPF级SH大鼠40只，雄性，10周龄，采购于苏州大学。大鼠同意进行分笼饲养，环境温度维持室温（23±2）℃，进行12 h循环光照周期，饲养期间大鼠能够自由进行饮水和摄食。该实验已经伦理委员会批准，实验全程均遵循《实验动物管理条例》{伦理审批号：JN.No20191215c0600105[347]}。

1.1.2 药品 芍药提取物（南京泽朗医药科技有限公司，生产批号：050124）;二甲双胍片（中美上海施贵宝制药有限公司，生产批号：20023370）。

1.1.3 试剂与仪器 糖化血红蛋白试剂盒（南京建成生物有限公司，货号：A056-1）;BCA蛋白定量试剂盒（上海碧云天生物技术有限公司，货号：P0012）;抗体PI3K（Proteintech，货号：67121-1-Ig）、AKT（Proteintech，货号：10176-2-AP）、phospho-AKT（S473）（Proteintech，货号：66444-1-Ig）、β-actin（Proteintech，货号：66009-1-Ig）;Morris水迷宫（上海吉量软件科技有限公司，型号：JLBehv-M）;全波长酶标仪（Bio-RAD，美国，型号：1681130A）;三诺安稳血糖仪（三诺生物传感股份有限公司，型号：STX）。

1.2 方法

1.2.1 分组与模型制备 将40只SH大鼠随机分为空白对照组、模型对照组、二甲双胍组、芍药提取物实验组，每组10只，大鼠会进行7 d的适应性喂养。空白对照组喂食普通饲料，其余各组大鼠喂食自制高脂高糖饲料，共喂食8周[5]。

1.2.2 给药方法 二甲双胍组灌胃0.15 g/kg二甲双胍溶液，芍药提取物实验组灌胃5 mg/mL芍藥提取物，空白对照组、模型对照组给与等体积生理盐水，1次/d，所有大鼠均连续给药4周。

1.2.3 检测指标和方法

1.2.3.1 Morris水迷宫实验 按“1.2.1”的方法进行分组，采用Morris水迷宫法[6]对大鼠的认知功能进行测定：4个标记点分别位于4个象限的正中间处，在任意一象限水中，摆放一个黑色露台。在上午和下午4个标记点分别训练一次，共进行4 d。第5天时，去掉黑色露台，将大鼠从第一个标记点放入水中。Any-maze动物行为学分析软件将会记录大鼠的游泳轨迹及90 s内寻找平台的时间（逃避潜伏期，学习功能）;第6天进行空间探索实验（记忆功能），记录90 s穿过虚拟平台的次数。

1.2.3.2 取材与标本处理 按“1.2.1”的方法进行分组，实验结束后，对大鼠禁食12 h，记录各组大鼠体质量和空腹血糖值。各组大鼠尾静脉取血，提取取血清，按试剂盒说明书测定糖化血红蛋白[7]。取大鼠性腺脂肪组织，称重，记录其重量。

1.2.3.3 蛋白免疫印迹实验检测PI3K、AKT蛋白表达水平 取出冻存的大鼠组织使用磷酸酶抑制剂的RIPA裂解缓冲液进行裂解，用均浆器研磨组织至完全粉碎，取上清液，使用BCA蛋白测定试剂盒对组织蛋白浓度进行定量。组织蛋白通过SDS-PAGE胶进行分离，转至PVDF膜上。使用5%的脱脂奶粉对非特异性结合位点进行阻断，用相应一抗（目标蛋白一抗：PI3K、phospho-AKT（S473）、AKT;内参蛋白一抗：β-actin）4 ℃孵育过夜。在室温下与交联二抗孵育2 h。使用ECL化学发光试剂盒和化学发光成像系统进行成像。利用Image J 8.0对蛋白免疫印迹实验的条带进行灰度分析。PI3K以β-actin作为参照，Phospho-AKT（S473）以AKT作为参照，以条带灰度比值作为表达结果。

1.3 统计学方法 采用SPSS 19.0统计软件进行数据分析，其中计量资料用（±s）表示，组间比较采用单因素方差（One Way ANOVA）分析，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 芍药提取物对高脂诱导的大鼠模型体质量、性腺脂肪量、血糖和糖化血红蛋白的影响 与空白对照组比较，模型对照组血糖、糖化血红蛋白水平显著升高（P<0.05），体质量、性腺脂肪含量也显著升高，差异有统计学意义（P<0.05）;与模型对照组比较，二甲双胍组、芍药提取物组明显降低大鼠血糖及糖化血红蛋白水平（P<0.05），体质量、性腺脂肪含量也显著降低，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

2.2 芍药提取物对大鼠模型Morris水迷宫定位航行实验的影响 定位航行实验，与空白对照组比较，模型对照组逃避潜伏期时间延长、游泳探索距离增加，差异有统计学意义（P<0.05）;与模型对照组比较，二甲双胍组、芍药提取物组逃避潜伏期时间显著减短、游泳探索距离显著减少，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

2.3 芍药提取物对大鼠模型Morris水迷宫空间探索实验的影响 空间探索实验，与空白对照组比较，模型对照组目标象限游泳时间显著缩短，站台穿越次数显著减少，差异有统计学意义（P<0.05）;与模型对照组比较，二甲双胍组、芍药提取物组目标象限游泳时间显著增长，站台穿越次数显著增加，差异有统计学意义（P<0.05）。见表3。

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（2020-09-22收稿 责任编辑：苍宁）