水芹提取物对小鼠学习记忆促进作用的影响
作者:张红英 张顺兴 秦孝智
【关键词】 水芹;,,学习记忆;,,回避反应;,,超氧化物歧化酶;,,丙二醛;,,小鼠
摘要:目的:研究探讨水芹提取物对小鼠学习记忆及超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量的影响。方法:采用跳台和避暗法及测定 SOD活性、MDA含量的方法,观察水芹提取物对小鼠学习记忆以及 SOD活性、MDA含量的影响。结果:水芹提取物可明显改善东莨菪碱、氯霉素、乙醇3种化学药物所致记忆障碍,亦可提高红细胞中 SOD活性,降低肝脏组织中 MDA含量。结论:水芹提取物具有一定改善学习记忆的作用,其作用可能与提高 SOD活性,降低 MDA的含量有关。
关键词:水芹; 学习记忆; 回避反应; 超氧化物歧化酶; 丙二醛; 小鼠
水芹为伞形科植物,全草性味甘辛、凉,功能清热利水[1]。主治黄疸性肝炎,水肿[2],对大鼠心肌缺血再灌注损伤有保护作用[3],并有抗脂质过氧化作用[4],该实验进一步探讨了水芹提取物(以下简称 Sf- E)对小鼠学习记忆及超氧化物歧酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量的影响。
1 材料与仪器
1.1 动物
昆明种小鼠,体重(21±2)g,雌雄兼用,由延边大学医学部实验动物科供应,合格证号(10-1022),训练前在实验室适应环境1 d以上。
1.2 药品与试剂水芹 Oenanthe Stolonifera(Roxb)Wall.exDC,采集于吉林省汪清县百草沟,经延边大学药学院刘永镇教授鉴定为正品。水芹乙醇提取物:根、茎,用乙醇浸泡3次,温度为40℃, 12 h/次,合并3次滤液,用旋转蒸发器减压浓缩,提取后备用。其他试剂均为国产分析纯。
1.3 仪器 GB-204秤,722分光度计(上海精密仪器有限公司制造)。
.4 统计学处理
应用 SPSS 10.0软件进行数据分析。
2 方法
2.1 实验分组
2.1.1 学习记忆实验分为5组,每组10只。即空白对照组,东莨胆碱模型组,脑复康阳性组,Sf- E(10,5 g/kg)药物组。连续 ig 9 d。
2.1.2 SOD活性和 MDA含量测定取小鼠30只,随机分为对照组,Sf-E(10 g/kg)组和 Sf-E(5 g/kg)组,每组10只。连续ig 25 d,1次/d。末次给药1 h后取血,测定SOD的活性[7]和 MDA的含量[7]。
2.2 行为实验模型 采用一次性被动回避反应 (One tria passive avoidance responcse)-跳台法和避暗法[5]。
2.2.1 跳台法 实验装置为小鼠跳台反应箱,体积为30 cm×12 cm×30 cm,分为3室,底面为可通电的铜栅。训练时置小鼠于反应箱内适应3 min,然后通以36 V连续电刺激5 min,小鼠受到电击后的正常逃避反应为跳上橡皮台(安全区)。记录5 min内动物跳下橡皮台的次数作为训练期错误次数。24h后在底部铜栅通电的情况下,依前法将动物轻置于橡皮台上,记录3 min内的电击次数作为测验期错误次数,为主要观察指标。
2.2.2 避暗法 小鼠避暗箱大小为36 cm×12 cm×12 cm,分为前部明室和后部暗室两部分,两室间有直径3 cm 的空洞相通。底部为铜栅,后半部暗室通以40 V电压。训练时将小鼠背对洞口放入明室。开始计时,从小鼠放入至钻进暗室触电的时间,为训练时潜伏期,同时观察小鼠5 min内进入暗室的次数。24 h后进行测验,记录每只小鼠第1次进入暗室的潜伏期和5 min内进入暗室的次数。
2.3 红细胞中 SOD活性的测定 取小鼠血50 μl放入(50 u肝素)刻度试管内,2 000 r/min,离心3 min,用玻璃吸管吸取上清液,然后加入双蒸水0.2 ml混匀,再加入95%乙醇0.1 ml振荡30 s,加入三氯甲烷0.1 ml 置旋涡混匀器,抽提1 min ,3 000 r/min ,离心3 min,上层为 SOD抽提液,中层为血红蛋白沉淀物,下层为三氯甲烷,记录上层液体,取10 μl做 SOD活力测定[7]。
2.4 肝脏组织中 MDA含量的测定取5%肝组织匀浆液0.2 ml,加入8.1%十二烷基硫酸钠(SDS)0.2 ml, pH3.5的20%醋酸1.5 ml。0.8%TBA1.5 ml,加双蒸水至4.0 ml,置95℃水浴箱加热1 h,自来水冷却后再加蒸馏水1.0 ml, 然后加入正丁醇-吡啶(15:1 ,v/v)混合溶剂5.0 ml.振荡1 min,离心取上层有机液相,于532 nm波长测定吸收度。组织中 MDA含量(F:TEP标准应用液的吸收度, f:样本的吸收度)。
3 结果
3.1 Sf- E对东莨菪碱所致小鼠记忆获得障碍的影响
3.1.1 跳台法Sf- E(10 g/kg)组可对抗训练前10 min,ip东莨菪碱(3 mg/kg)所造成的小鼠学习记忆获得障碍,表现为跳台法错误次数与东莨菪碱组相比显著减少,经统计有显著性差异(P<0.05).结果见表1。表1 跳台法实验观察结果(略)
3.1.2 避暗法Sf- E(10 g/kg ,5 g/kg )连续 ig 9d,可对抗训练前10 min,ip东莨菪碱(3 mg/kg)所造成的小鼠学习记忆获得障碍,表现为避暗法的错误次数显著减少,并且潜伏期显著延长.结果见表2。表2 避暗法实验观察结果(略)
3.2 Sf- E对氯霉素所致小鼠记忆巩固不良的影响
3.2.1 训练前10 min,ip氯霉素(200 mg/kg)使小鼠在避暗法中的错误次数显著增加,Sf- E(10 g/kg)组连续ig 9 d,可对抗氯霉素所致的记忆巩固障碍。结果见表3。表3 Sf- E 对氯霉素所致小鼠记忆巩固不良的影响(略)
3.3 Sf- E对40%乙醇所致小鼠记忆再现困难的影响
3.3.1 经训练的小鼠,于测验前30 min ig 40%乙醇(0.1 ml/10 g),结果表明,40%乙醇可使小鼠跳台法错误次数增加,与对照组比较差异非常显著,Sf- E(10 g/kg)组和脑复康组连续 ig给药9 d,对小鼠记忆再现成绩优于乙醇模型组。结果见表4。表4 Sf- E 对40%乙醇所致小鼠记忆再现困难的影响(略)
3.3.2 经训练的小鼠,于测验前30 min ig 40%乙醇(0.1 ml/10g),结果表明,40%乙醇可使小鼠避暗法错误次数增加,潜伏期显著缩短,与对照组比较有显著性差异。Sf- E和脑复康组连续 ig给药9 d,可使小鼠避暗法错误次数减少,潜伏期显著延长,与乙醇组比较有显著性差异,小鼠记忆再现成绩优于乙醇模型组。结果见表5。表5 Sf- E 对乙醇所致小鼠记忆再现困难的影响(略)
3.4 Sf-E对小鼠红细胞中SOD活性和肝脏组织中MDA含量的影响Sf-E连续ig 25 d,1次/d,末次给药1 h后取血,测定SOD的活性[7]。取肝脏组织进行匀浆,用 TBA法测定 MDA含量[7]。结果见表6。表6 Sf- E 对小鼠红细胞中 SOD活性和肝脏组织中 MDA含量的影响 (略)
4 讨论
实验结果表明:Sf- E可对抗以上3种化学药物所致的记忆获得、记忆再现、记忆巩固三个不同阶段的障碍,使记忆障碍得到明显的改善。提示Sf- E可能具有易化记忆的作用。
东莨菪碱作为中枢胆碱能受体的拮抗剂,可降低大脑皮质和海马的胆碱能系统活性,对记忆获得产生阻抑效应。Sf- E训练前给药均可对抗东莨菪碱引起的记忆获得障碍,这可能是通过增加乙酰胆碱来提高中枢胆碱系统功能,改善记忆障碍。
已知蛋白质是长期记忆形成的内在基础,记忆的巩固与脑内新蛋白质的合成密切相关[5]。Sf- E对蛋白质合成抑制剂氯霉素所造成的记忆巩固缺陷有改善作用,说明 Sf- E可能与促进蛋白质合成作用有关。乙醇为中枢神经系统抑制剂,在行为实验中可导致记忆再现障碍[6]。Sf- E能明显对抗乙醇所引起的记忆再现障碍。
细胞氧化代谢产生的超氧阴离子自由基是引起机体衰老的主要因素之一。自由基是一类高度活性的物质,可直接或间接发挥其氧化剂的作用,损伤生物膜成分或生物大分子,从而影响膜的结构和功能。自由基氧化细胞膜上的不饱和脂肪酸形成过氧化脂质,过氧化脂质经过氧化分解生成丙二醛,丙二醛与蛋白质、肽类或脂类聚合、交联形成脂褐素堆积溶酶体中,引起细胞的衰老和死亡。SOD是体内重要的抗氧化酶,能清除超氧阴离子自由基,从而保护机体细胞和组织不受自由基的损害,延缓机体衰老过程。本实验结果表明,Sf- E能明显提高小鼠红细胞中 SOD活性,显著降低肝脏组织中 MDA含量[7],说明 Sf- E能提高机体清除超氧阴离子自由基的能力,增加机体清除有害物质在细胞中的积累,具有良好抗脂质过氧化的作用。
总之,Sf- E能够改善东莨菪碱所致记忆获得障碍,氯霉素所致的记忆巩固不良和乙醇所致记忆再现障碍,有一定改善学习记忆的功能,其作用可能与提高红细胞中 SOD活性降低肝脏组织中 MDA的含量有关,是一种值得推广应用的药物。
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