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毛绞股蓝皂甙对沙土鼠脑缺血再灌注致
学习记忆障碍的改善作用
霍海如 于澍仁 肖培根
(中国医学科学院 中国协和医科大学 药用植物研究所 北京 100094)
提 要 采用行为学及形态学的方法观察毛绞股蓝皂甙(SGP)对沙土鼠缺血再灌注致学习记忆的改善作
用。结果表明 SGP可改善缺血再灌注引起的空间分辨性学习记忆障碍 ,并保护海马迟发性神经元死亡。
关键词 毛绞股蓝;沙土鼠;学习记忆;海马
本所化学室首次从毛绞股蓝 [ Gynostemma
pubescens(Gaganep.)C.Y.Wu] 中分离得到毛绞股蓝
皂甙(SGP),其皂甙含量是绞股蓝 1 倍[ 1] 。鉴于绞股
蓝具有广泛的生理活性 , 本文探讨 SGP 对脑缺血再
灌注损伤致学习障碍的改善作用及其机理。
1 实验材料
1.1 动物 蒙古沙土鼠(Mongo lian gerbil), ♀, 体重
45~ 65g , 由首都医科大学实验动物中心供给 , 合格
证号:医动字第 01-3085号。
1.2 药品 SGP、绞股蓝皂甙(GP)均为淡黄色粉
末 ,由本所化学室提供 , 临用前用生理盐水配制成所
需浓度。
1.3 仪器 方形水迷宫系中国医学科学院药物研
究所产品;1138E 型普通显微镜为美国 AO 公司产
品。
2 实验方法
2.1 脑缺血再灌注致学习记忆障碍模型的制备
参照文献[ 2 , 3]方法进行实验。沙土鼠 ip 水合氯醛
350mg/kg 麻醉 , 作颈部正中切口 , 分离双侧颈总动
脉(CCA),用动脉夹夹闭 CCA 10min , 松夹后直视血
管再通。假手术组除不夹闭双侧 CCA 外 , 余同手术
组。
2.2 学习记忆成绩测试 再灌注第 6 天 , 采用水迷
宫法进行学习记忆测试 , 从盲端找到出口的时间
(sec)作为学习成绩。水迷宫水温 29 ±1℃, 水深
13cm。
2.3 海马 CA1 区神经元计数 再灌注第 11 天 , 所
有动物再次以水合氯醛麻醉后 , 经心脏灌注 10%中
性福尔马林 50ml固定脑组织 , 然后立即取出大脑置
同一固定液内继续固定 24h 后 , 取含有背侧海马的
脑组织作冠状切片 ,经常规石蜡包埋后作 5μm 切片 ,
HE染色。光镜下放大 400倍 , 应用显微测微尺计数
海马 CA 1区 1mm 内的正常神经元数(胞体固缩 、深
染及坏死细胞除外)。
2.4 实验分组及给药方法 沙土鼠 60 只随机分 5
组 ,每日 ig给药 1 次(假手术组及手术组 ig同体积生
理盐水), 于第 4 次给药后 1h 行缺血再灌注手术 , 术
后继续给药直到实验结束。
3 实验结果
3.1 外观表现 双侧 CCA 结扎后 , 动物出现呼吸
增快 ,全身颤抖 ,可见四肢挣扎。复灌后 90min , 绝大
多数动物苏醒 , 但四肢软弱 , 双眼睑下垂 , 呈呆睡状
态。 2h 后能缓慢爬行 , 但步态蹒跚 , 常常跌倒。 5h
后活动逐渐恢复。 手术组 2 只 、给药组各 1 只沙土
鼠一直未苏醒 , 于复灌后 24 ~ 30h 死亡。
3.2 水迷宫实验 手术组动物找到出口所需时间
14 中药药理与临床 1998;14(2)
现通信地址:中国中医研究院中药研究所药理一室 北京 100700
DOI :10.13412/j.cnki.zyy l.1998.02.008
延长 , 第 4 天成绩与假手术组差别有显著性(P<0.
05),表明短暂缺血后再灌注可引起沙土鼠空间分辨
性学习记忆发生障碍。 SGP 100mg/kg 组和 GP
100mg/ kg 组动物学习记忆成绩提高较快 , 第 4 天成
绩与手术组比较 P<0.01 或 P<0.05。表明 SGP 对
沙土鼠脑缺血再灌注造成的学习记忆功能障碍有保
护作用 ,且与等剂量 GP作用相当 ,结果见表 1。
表 1 SGP对缺血再灌注致学习记忆障碍的改善作用(水迷宫法)( x±s)
组别 剂量(mg/ kg) 例数
到达终点时间(sec)
第一天 第二天 第三天 第四天
假手术组 12 69.6±38.8 59.9±29.8 47.6±22.4 41.8±24.6*
手术组 10 91.5±33.9 82.3±39.7 83.3±43.6 74.9±37.3
SGP 50 11 85.2±37.6 68.0±38.9 54.5±43.3 43.2±38.7
100 11 67.0±38.1 54.1±38.7 53.9±41.1 45.8±22.2*
GP 100 11 79.0±39.8 85.0±37.5 57.6±41.9 33.6±24.8**
与手术组比较 *P<0.05 , **P<0.01
3.3 对海马迟发性神经元死亡(DND)的保护作用
缺血再灌注手术组沙土鼠海马 CA1 区有显著的锥
体细胞变性坏死 , 神经元缺失。神经元密度对照组
为 255±45个/ mm , 手术组为 166 ±31 个/mm(P<
0.01), SGP 50 、100mg/ kg 为 224±31 , 204 ±29 个/
mm , 与手术组相比 P 均<0.01 , GP 100mg/kg为 196
±28 个/mm , 与手术组相比 P<0.05 ,表明 SGP对沙
土鼠缺血再灌注后海马 DND有保护作用。
4 讨论
自 Levine和 Payan(1996)[ 4] 首先应用沙土鼠进
行脑缺血实验以来 , 沙土鼠双侧 CCA 阻断造成的脑
缺血是常用模型之一[ 5 , 6] , 这是因为几乎所有的沙土
鼠都缺乏 Willis 环 , 没有颈动脉和椎动脉间的吻合
枝 ,故结扎双侧 CCA 后 , 前脑血流量几乎下降至零 ,
可制作比较理想的脑缺血模型。
现已证明 , 短暂性脑缺血再灌注可引起脑组织
的损伤 , 影响最明显的部位是脑前区 、海马纹状体
内 ,这些部位与学习记忆有密切关系 , 因而可对动物
的学习记忆功能造成明显的损害[ 7 , 8] 。本研究证明 ,
夹闭沙土鼠双侧 CCA 10min 后再灌注 6 天 , 水迷宫
试验可见动物发生空间辨别功能障碍 , 病理切片可
观察到海马 CA 1 区神经元密度明显减少 , 即迟发性
神经元死亡。该模型损伤简单 , 手术创伤小 , 重复性
好 ,指标明确 , 故可认为是较理想的脑缺血再灌注致
学习记忆障碍模型 ,具有一定的应用价值。
SGP 100mg/kg 可明显改善沙土鼠缺血再灌注
引起的学习记忆障碍 ,对海马 DND的保护作用是其
机理之一。 SGP的作用与等剂量 GP 作用相当或略
强 ,可以认为 SGP 具有良好的开发应用前景 。短暂
性脑缺血再灌注过程中产生的氧自由基及其所致的
脂质过氧化物与海马 DND 的发生有密切关系[ 9] 。
已研究证实 , SGP 具有抗氧化作用(结果待发表), 故
SGP对海马 DND的保护作用与其抗氧化有关。
参考文献
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致谢 本所化学室陈迪华教授 、常琪 、吕瑞绵副教授提
供毛绞股蓝皂甙和胶股蓝皂甙。
15中药药理与临床 1998;14(2)
Improvement Effect of SGP on Learning andMemory Impairment
Induced by Transient Cerebral Ischemia Reperfusion in Gerbil
Huo Hairu , Yu Shuren , Xiao Peigen
(I nstitute of Medicinal Plant Development , Chinese Academy of
Medical Sciences &Peking Union Medical College , Beijing 100094)
Effect of SGP on learning and memo ry impairment induced by transient cerebral ischemia reperfusion in wa ter
maze in gerbil were studied using behavioral and morphological methods.The results indicated that learning and memory
impairment in spatial discrimination was improved and hippocampal delayed neuronal death w as pro teced by SGP.
Key words Gynostemma pubescens;gerbil;learning and memory;hippocampus
灵芝多糖对小鼠脾细胞白细胞介素 1 、
肿瘤坏死因子的产生及其 mRNA 表达的影响
雷林生 王庆彪 孙莉莎 杨淑琴
(第一军医大学药理学教研室 广州 510515)
提 要 小鼠脾细胞体外培养 3h 即可检测到 IL-1αmRNA 的表达 , 4h 达到高峰 , 5h 后降至不能检出的水
平。 TNFαmRNA在 4h 开始出现 , 4.5h 时达到高峰 , 5.5h 后逐渐消失。在培养开始时分别加入灵芝多糖 GLB7
5 、10、20 、40μg/ml , 4h 及 4.5h 分别检测 IL-1α及 IL-1αmRNA 的表达情况。结果 GLB7 能促进 IL-1α及 IL-1α
mRNA的表达 ,对 IL-1αmRNA的表达提高率分别为 7.6%、67.3%、105.0%、143.1%;对 TNFαmRNA 的表达
提高率分别为 9.9%、33.9%、45.9%、75.8%。 8h 后 GLB7 对培养上清中 IL-1 活性的提高率分别为 1.4%、3.
0%、6.7%、8.1%;12h 后对培养上清中 TNFα活性的提高率分别为 3.0%、14.1%、28.2%、35.7%。结果说明
灵芝多糖GLB7能通过促进小鼠脾细胞原代培养时 IL-1α及 TNFαmRNA 的表达从而促进 IL-1 及 TNFα的合成
与分泌。
关键词 灵芝多糖;白细胞介素Ⅰ ;肿瘤坏死因子;mRNA
灵芝多糖是灵芝 Ganoderma lucidum(Ley ss.ex
F r.)Karst.的主要活性成分之一。 灵芝多糖具有抗
肿瘤及免疫调节作用[ 1 , 2] 。体外研究发现灵芝多糖
可增强混合淋巴细胞培养反应 , 促进白细胞介素 2
的分泌 , 提高小鼠脾细胞内 DNA 多聚酶α的活性 ,
并且对小鼠脾细胞体外自发增殖反应(相当于自身
混合淋巴细胞培养反应)亦有促进作用[ 3 ~ 5] 。小鼠
脾细胞在体外的增殖反应是一个复杂的过程 , 其中
巨噬细胞及其分泌的细胞因子发挥重要的作用。灵
芝多糖促小鼠脾细胞增殖反应是否与促进巨噬细胞
及其它基质细胞分泌细胞因子有关尚不清楚。 本文
研究了灵芝多糖对小鼠脾细胞培养过程中白细胞介
素Ⅰ(IL-1)和肿瘤坏死因子(TNF)的活性及其 mR-
NA表达的影响 , 以探讨灵芝多糖的作用机制。
1 材料与方法
1.1 动物 C57 BL/ 6j 小鼠 , ♂♀兼用 , 体重 18 ~
22g , 由第一军医大学实验动物中心提供。
1.2 药物与试剂 灵芝多糖(GLB7)根据文献[ 6 , 7]
方法提取 , 为以葡萄糖 、半乳糖为主的杂多糖 , 糖苷
键连接方式以 β(1→4)为主 ,稍多α(1→6),分子量约
9000。 RPMI-1640培养粉 , GIBCO 产品。小牛血清 ,
杭州四季青生物工程材料研究所产品。M TT , Sigma
产品。
1.3 脾细胞培养 按文献[ 5]方法进行。 96 孔培养
板中 ,每孔细胞数为 5×105 个 , 另加待测药品 , 使总
体积为 200μl , 对照组用 RPMI 1640 培养液代替 , 在
37℃ 5% CO 2 培养箱中培养到所需时间 , 收集上清
16 中药药理与临床 1998;14(2)
国家自然科学基金资助项目 No 39400165