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播娘蒿籽油对小鼠学习记忆能力的影响



全 文 :播娘蒿籽油对小鼠学习记忆能力的影响
雷 立 1 ,刘 刚2 ,许志晖 2 ,郭 益 2 ,齐斌武3
(1.商洛职业技术学院生化教研室 ,陕西 商洛 726000;2.四川师范大学植物资源应用与开发研究所 , 四川 成都 610101;
3.陕西中医学院基础医学院 ,陕西 西安 712046)
摘要:目的 探讨播娘蒿籽油对小鼠记忆获得障碍模型的影响。方法 以跳台法和避暗法测试小鼠学习记忆的能力 ,用比色法
测定小鼠脑组织胆碱乙酰转移酶(ChAT)、乙酰胆碱酯酶(AchE)活性 ,用碱性羟胺法测定乙酰胆碱(Ach)含量。结果 播娘蒿
籽油可减少小鼠跳台和避暗错误次数 ,并能增加小鼠脑组织乙酰胆碱(ACh)含量和胆碱乙酰转移酶(ChAT)活性 , 同时降低脑
组织乙酰胆碱酯酶(AchE)活性 ,有助于小鼠空间学习记忆能力的改善。结论 播娘蒿籽油可以显著促进小鼠记忆。
关键词:播娘蒿籽油;学习记忆;氯化乙酰胆碱;胆碱乙酰转移酶;乙酰胆碱酯酶
Efectoftheoil-cakeofDescurainiasophiaontheability
oflearningandmemoryofmice
LEILi1 , LIUGang2 , XUZhi-hui2 , GUOYi2 , QIBin-wu3
(1.DepartmentofBiochemistry, ShangluoVocational&TechnicalCollege, Shangluo, Shanxi 726000;2.InstituteofPhytochemistry, Sichuan
NormalUniversity, Chengdu, Sichuan 610101;3.SchoolofBasicMedicalScience, ShanxiUniversityofChineseMedicine, Xi an 712046)
Abstract:Aim Tostudythememory-promotingefectsoftheoil-cakeofDescurainiasophiaonmice.Methods Mice slearningand
memoryabilitywasestimatedbystepdowntestandstepthroughtest.Acetylcholine(Ach), cholineacetyltransferase(ChAT)andacetyl-
cholinesterase(AchE)wereseparatelydeterminedbyalkalescencehydrochloridemethodandcolorimetry.Results Theessentialoilof
Descurainiasophia(L.)Webbex.reducedmistakesinstepdowntestandstepthroughtestonmice, increasingcontentsofAchandactiv-
ityofChATinmicecerebraltissue, andtheactivityofAchEwasdown.Conclusion TheessentialoilofDescurainiasophia(L.)Webb
ex.cansignificantlyimprovemice smemory.
Keywords:oil-cakeofDescurainiasophia;learningandmemory;Ach;ChAT;AchE
基金项目:四川省教育厅青年基金资助项目(No2003B015)
作者简介:雷 立 ,男 ,硕士研究生
通讯作者:刘 刚 ,男 ,副教授 ,硕士生导师 ,研究方向:天然产物 、食品与药理学研究 , E-mail:rh682@sohu.com
的口服药效不显著 , 但是经皮给药后的镇痛抗炎活性并不比
生物碱或者总黄酮差 , 可能与后两者在经皮给药时的渗透效
果不佳 , 药效降低有关 ,也有可能与镰形棘豆挥发油在经皮给
药后的有效成分适应于经皮吸收有关。
表 3 镰形棘豆不同有效部位对小鼠醋酸扭体反应的影响
组别 剂量  平均扭体次数  抑制率 /%
空白组
(70%乙醇溶液) 0.2ml 39.6 ± 5.50 —
阳性药组
(云南白药酊) 0.2ml 12.00 ± 4.95*** 69.70
生物碱组 1 200mg· kg-1 25.80 ± 5.89** 34.85
总黄酮组 1 200mg· kg-1 25.50 ± 5.80** 35.61
挥发油组 1 200mg· kg-1 26.6 ± 4.84** 32.83
生物碱+
挥发油组 1 200mg· kg-1 21.8 ± 6.87*** 44.95
总黄酮+
挥发油组 1 200mg· kg-1 10.60 ± 4.93*** 73.23
生物碱+总黄酮
+挥发油组 1 200mg· kg-1 21.8 ± 4.49*** 44.95
  注:与空白组比较:*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001
  试药中挥发油 、总黄酮 、生物碱在水中不能完全溶解 , 故
采用 70%的乙醇溶液溶解 ,乙醇在经皮给药中有一定的促渗
作用 [ 10] ,提示该药效学研究不能完全说明镰形棘豆各有效部
位的透皮性能 , 镰形棘豆有效部位的透皮性能需要通过体外
透皮实验进一步研究 。
筛选镰形棘豆有效部位组合物时采用各溶液按照等比例
的配比进行给药 , 是否这一配比为最佳配比尚未得到验证 , 对
于发挥药效的有效成分的确认与挥发油中起到促渗作用的成
分之间的具体组合配比方式 , 需要进一步的实验验证。
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(收稿日期:2010-07-23)
·16· 安 徽 医 药 AnhuiMedicalandPharmaceuticalJournal 2011 Jan;15(1)
  播娘蒿(Descurainiasophia(L.)Webbex.prantl)属十字花
科播娘蒿属 , 一年生或越年生草本植物 [ 1] 。 除华南外 , 全国
各地均产 , 四川西部草原和青海高原的产量较丰富 [ 2] 。 其成
熟干燥的种子俗称南葶苈子 ,为中药葶苈子的正品 , 具有止咳
平喘 、消肿利尿 、强心之功效 [ 3] 。有研究报道表明:播娘蒿籽
化学成分含有异硫氰酸类 、脂肪油类及环硫丁烷衍生物 [ 4] 。
播娘蒿籽油来自播娘蒿成熟干燥的种子 ,通过压榨法所得的
一种油脂 , 其油脂中 α-亚麻酸含量达 37%左右 [ 5] 。国内外的
研究已经证明 , 亚麻酸有增强记忆 、保护视力 、补脑 、抗癌 、降
低血脂 、抗衰老 [ 6]等作用。因此播娘蒿将成为获取 α-亚麻酸
的新型植物资源 [ 7, 8] 。
乙酰胆碱(acetylcholine, Ach)是中枢胆碱能神经系统的
一种重要递质 , 参与学习和记忆等相关的生理活动 [ 9] 。 本试
验通过跳台法和避暗法 [ 10]观察播娘蒿籽油对小鼠学习记忆
功能的影响 , 并测定播娘蒿籽油对小鼠脑内乙酰胆碱含量 、胆
碱乙酰转移酶和乙酰胆碱酯酶活性的影响。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试药剂 播娘蒿籽油:播娘蒿籽采集于若尔盖县求
吉乡 , 用 95型榨油机榨取油 , 毛油经净化 、过滤等处理后备
用 , 为黄色透明状液体;吡拉西坦片(宜昌人寿药业有限责任
公司);氯化乙酰胆碱(上海三爱思试剂有限公司);氢溴酸东
莨菪碱(哈尔滨海浪生物科技有限公司);牛血清白蛋白(上
海伯奥生物科技有限公司);乙酰胆碱酯酶(AchE)测定试剂
盒 、胆碱乙酰转移酶(ChAT)测定试剂盒(南京建成试剂有限
公司);盐酸羟胺 、高氯酸等其它试剂均为分析纯。
1.1.2 主要仪器 小鼠跳台仪 、小鼠避暗仪(成都泰盟科技
有限公司);超声波粉碎机(宁波新芝生物科技股份有限公
司);UV-1700紫外 /可见分光光度计(日本岛津);分析天平
(SARTOO-RIUS公司)
1.1.3 实验动物 健康昆明种小鼠 120只 , 雌 、雄各半 , 体重
(20±2)g, 购于成都达硕科技有限公司。
1.2 方法
1.2.1 播娘蒿籽油对氢溴酸东莨菪碱造成小鼠记忆获得障
碍的影响(跳台法)[ 10] 取 60只健康小鼠 ,随机分为 6组 , 按
表 1所示剂量灌胃给药 , 空白组和模型组灌胃等量生理盐水 ,
每日一次 , 连续给药 15 d, 末次给药后 20 min,除空白对照组
外 , 其余均腹腔注射氢溴酸东莨菪碱 5mg· kg-1 , 10min后将
小鼠放入跳台仪进行训练 , 训练期间正常进食。 训练 5 min,
并记录每只鼠受到电击的次数(错误次数), 以此作为学习成
绩。 24 h后重作测验 ,记录 3 min内的错误总数。
1.2.2 播娘蒿籽油对氢溴酸东莨菪碱造成小鼠记忆获得障
碍的影响(避暗法)[ 10] 分组及给药方法同 “ 1.2.1” ,末次给
药后 20min,除空白对照组外 , 其余均腹腔注射氢溴酸东莨菪
碱 5mg· kg-1 , 10 min后将小鼠放入避暗仪进行训练 , 训练期
间正常进食。训练 5 min, 并记录每鼠从放入明室至进入暗室
遇到电击的次数(错误次数), 以此作为学习成绩。 24 h后重
作测验 , 记录 5min内的错误总数。
1.2.3 生化指标的测定 用瞬间断头法处死小鼠 ,液氮中处
理 2 min, 在冰台上解剖取出脑组织 , 分别加入 9倍体积的
2%高氯酸溶液和 1%的 Triton-100试剂 2 ml, 冰浴中利用超
声波粉碎仪打碎脑组织细胞 , 然后密封 ,冷冻保存。用碱性羟
胺比色法来测定脑组织中乙酰胆碱(Ach)含量;按试剂盒说
明测定脑组织中胆碱乙酰转移酶(ChAT)、乙酰胆碱酯酶
(AchE)的活性。
1.3 统计学分析 实验数据采用 SPSS15.0统计软件进行分
析 , 结果以均数 ±标准差(x±s)表示 , 进行显著性差异分
析 [ 11] 。
2 结果与分析
2.1 跳台实验 见表 1。
表 1 播娘蒿籽油对小鼠跳台试验的影响(x±s)
组别 剂量/g·kg-1 动物数 /只 错误次数 /次
空白对照组 — 10 2.9±2.658
模型组 — 10 5.2±2.098**
阳性对照组
(吡拉西坦片) 0.5 10 0.9±1.524*■■
播娘蒿籽油 1.3 10 1.9±1.370■■
2.6 10 0.8±0.919**■■
5.2 10 0.5±0.707**■■
  注:与空白组比较 , **P<0.01, *P<0.05;与模型组比较 , ■■P
<0.01, ■P<0.05
由表 1可见:中 、高剂量组与空白对照组的错误次数比较
均有极显著差异(P<0.01), 记忆获得障碍模型成立;阳性对
照组与空白组有显著性差异(P<0.05);阳性 、低 、中 、高剂量
组与模型组的错误次数比较均有极显著差异(P<0.01), 三
个剂量组的错误次数均明显减少。结果表明 , 中 、高剂量组能
明显减少小鼠跳台的错误次数。
2.2 避暗试验 见表 2。由表 2可见:中 、高剂量组与空白
对照组的错误次数比较有显著性差异(P<0.05), 记忆获得
障碍模型成立;阳性组 、低 、中 、高剂量组与模型组的错误次数
比较均有极显著差异(P<0.01), 三个剂量组的错误次数均
明显减少。结果表明 , 高 、中剂量组能明显减少小鼠避暗的错
误次数。
表 2 播娘蒿籽油对小鼠避暗试验的影响(x±s)
组别 剂量/g· kg-1 动物数 /只 错误次数 /次
空白对照组 — 10 6.9±2.885
模型组 — 10 9.8±4.59*
阳性对照组
(吡拉西坦片) 0.5 10 4.0±2.404*■■
播娘蒿籽油 1.3 10 4.4±2.989■■
2.6 10 3.7±3.02*■■
5.2 10 3.7±1.889*■■
  注:与空白组比较 , **P<0.01, *P<0.05;与模型组比较 , ■■P
<0.01, ■P<0.05
2.3 ACH含量测定结果 见表 3。由表 3可见:两种测试结
果中 , 阳性 、低 、中 、高剂量组与模型组比较 ,乙酰胆碱含量均
有显著差异;两种测试结果显示 , 阳性 、低 、中 、高剂量组与空
白对照组比较 , 乙酰胆碱含量有极显著差异(P<0.01),说明
各剂量组均能显著增加小鼠脑组织中乙酰胆碱的含量。
·17·安 徽 医 药 AnhuiMedicalandPharmaceuticalJournal 2011 Jan;15(1)
表 3 Ach含量结果
组别 动物数 /只 剂量 /g·kg-1 跳台测试乙酰胆碱含量 /mg· g-1 避暗测试乙酰胆碱含量 /mg· g-1
空白对照组 10 — 11.0417±4.5647■ 12.1235±0.7979■■
模型组 10 — 5.685±0.6433* 6.6851±1.747**
阳性对照组(吡拉西坦片) 10 0.5 26.6570±2.8117**■■ 17.6867±4.1548**■■
播娘蒿籽油 10 1.3 20.2937±3.3098**■■ 11.6072±1.569**■
10 2.6 31.3409±1.0891**■■ 24.2699±1.2632**■■
10 5.2 33.8093±1.8411**■■ 29.3582±3.4129**■■
  注:与空白组比较 , **P<0.01, *P<0.05;与模型组比较, ■■P<0.01, ■P<0.05
表 4 ChAT与 AchE活性结果
组别 动物数 /只 剂量 /g·kg-1 ChAT活性 /U· g-1 AchE活性(U/mgprot)
空白对照组 10 — 98.4367±8.6436■■ 29.0536±2.2192■■
模型组 10 — 68.2967±8.8315* 35.5561±4.6719**
阳性对照组(吡拉西坦片) 10 0.5 247.74±14.0811**■■ 18.4219±3.5607**■■
播娘蒿籽油 10 1.3 118.8467±5.293*■■ 22.9000±1.1318**■■
10 2.6 261.4367±17.3013**■■ 18.8653±1.6587**■■
10 5.2 299.4967±18.557**■■ 14.1118±1.4693**■■
  注:与空白组比较 , **P<0.01, *P<0.05;与模型组比较, ■■P<0.01, ■P<0.05
2.4 ChAT活性与 AchE活性测定 见表 4。由表 4可见:
阳性组与空白组比较 , 两种酶活均有极显著性差异性(P<
0.01);各剂量组 、阳性组与模型组比较 , 两种酶活比较均有极
显著性差异性(P<0.01);中 、高剂量组与空白组比较 , ChAT
活性比较有极显著性差异(P<0.01), 酶活性依次增加;低 、
中 、高剂量组与空白组比较 , AchE活性比较有极显著性差异
(P<0.01), 酶活性依次降低。
3 讨论
播娘蒿籽油中富含的 α-亚麻酸是欧米伽 -3系列多烯不
饱和脂肪酸 , 是人体的必须脂肪酸 , 人与动物在体内都无法
合成 ,而必须从食物中摄取。研究表明 , 当体内缺乏 α-亚麻
酸时 ,可出现脱发 、视觉障碍和神经性皮炎等症 。 α-亚麻酸
可代谢为 DHA, 而 DHA对学习记忆有显著的提高功能 [ 12] 。
播娘蒿籽油中 α-亚麻酸含量很高 , 极易代谢为 DHA。学习
记忆的神经基础为中枢神经系统的可塑性 , 包括突触连接 、
神经网络 、神经环路等 , 其中突触连接是神经可塑性的关键
部位 ,而在此过程中中枢神经递质起着重要作用 [ 13] 。学习
记忆除与中枢胆碱能神经系统密切相关之外 , 还与单胺类
神经递质-去甲肾上腺素(NE), 多巴胺(DA), 5-羟色胺(5-
HT)密切相关 , 它们之间相互制约处于一种平衡状态 [ 14] 。
有研究表明 , 不饱和脂肪酸对人体血脂代谢和脑功能发挥
有重要作用 [ 15] 。
本实验表明:富含 α-亚麻酸的播娘蒿籽油能有效提高小
鼠学习记忆能力 , 增加脑组织乙酰胆碱含量 , 降低小鼠脑内乙
酰胆碱酯酶的酶活 , 增强小鼠脑组织 ChAT活性。播娘蒿籽
油能对抗氢溴酸东莨菪碱的作用 , 使得小鼠记忆获得障碍能
力得到改善。
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