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"李氏5号方"对氢溴酸东莨菪碱诱导小鼠
学习记忆障碍的影响
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摘要:目的:探讨"李氏5号方"益智作用机制。方法:以东莨菪碱2mg.kg-1腹腔注射复制小鼠学习记忆障碍模型,并以脑复康0.6mg.kg-1作对照,用跳台法观察了"李氏5号方"2g.kg-1、4g.kg-1、8g.kg-1对实验动物学习记忆能力的影响,并用碱性羟胺法改良观察了该药对血清及脑内胆碱酯酶活性的影响。结果:该药能明显改善东莨菪碱模型小鼠的学习记忆能力,并能有效降低血清及脑内胆碱酯酶的活性。结论:提示该药可能通过抑制胆碱酯酶合成,减少乙酰胆碱分解,提高脑内乙酰胆碱水平而发挥改善学习记忆等脑功能的作用。
关键词 "李氏5号方" 学习记忆 胆碱酯酶
"李氏5号方"主要由龟甲、枸杞子、黄精、石菖蒲、核桃仁、益智仁、 当归、远志、红花等组成, 具有补肾益精,行气活络,生血壮骨,活血祛瘀等功效。临床用于治疗精神发育迟滞、脑瘫、癫痫、老年性痴呆、脑血管病后遗症、脑外伤后遗症等各种脑病而伴发各种智力和肢体功能障碍的患者,疗效确切。
为了探讨其作用机制,本实验观察了"李氏5号方"对氢溴酸东莨菪碱诱导学习记忆障碍小鼠的学习记忆能力以及血和脑中胆碱酯酶活力的影响。
1 材料
1.1 动物
NIH 小鼠,雄性,60只,体重22±2g,由广州中医药大学实验动物中心提供。
1.2 药品与试剂
"李氏5号方"药粉由李子中教授提供:氢溴酸东莨菪碱注射液,成都制药厂生产,批号:93070115;脑复康片,广东华南制药厂生产,批号:970803;胆碱酯酶试剂盒,南京建成生物工程研究所生产。
1.3 仪器
直径为30cm的圆形有机玻璃回避反应箱,箱底铺有铜栅,可以连刺激电流,电压为30V,箱内一角设一直径和高均为5cm的绝缘橡皮塞为安全区:722光栅分光光度计,上海第三分析仪器厂产品。
2 方法
2.1 "李氏5号方"药理供试液的提取
"李氏5号方"药粉加水浸泡1h,蒸馏提取挥发油后,合并两次水煎液,水浴浓缩为1:1,挥发油加入适量吐温-80助悬,加入水煎液中拌匀,灌胃前按所需浓度稀释。
2.2 分组给药
将小鼠按体重随机分为六组,即正常对照组,东莨菪碱模型组,脑复康组,"李氏5号方"低剂量组,"李氏5号方"中剂量组,"李氏5号方"高剂量组。对照组和模型组分别给予等体积的生理盐水(含适量吐温-80),脑复康组给脑复康0.6g.kg-1,"李氏5号方"低、中、高剂量组分别给予"李氏5号方"药理供试液2g.kg-1、4g.kg-1、8g.kg-1。各组动物均按20ml.kg-1小鼠体重灌胃,每日1次,连续10天。
2.3 学习记忆能力测试[1]
于第10天给药后2h后进行跳台训练,模型组及各给药组于训练前20分钟腹腔注射东莨菪碱2mg.kg-1,对照组小鼠腹腔注射等体积生理盐水。训练开始时,先将小鼠放入圆形回避反应箱内熟悉环境2~3min,轻放于平台上,当动物从跳台上跳下四肢接触铜栅时,即给予30V电压刺激,记录小鼠逃避到平台上的潜伏期,并记录5min内的触电次数(错误次数)以此作为学习功能的评价指标。24后测试将小鼠置平台上,记录其第一次跳下受电击的时间(潜伏期)及其3min内的触电次数(错误次数),以此作为记忆功能的评价指标。测试时,若小鼠在平台上超过3min,其潜估期即以180s计。
2.4 血清及脑内胆碱酯酶活力检测
跳台法测试结束后的小鼠,立即摘眼球取血分离血清,脱椎法处死动物后,迅速取脑,用预冷的生理盐水制成匀浆,用碱性羟胺比色法[2]改良测其血清及脑内胆碱酯酸的活性,
并用马考斯亮兰法[3]测定脑匀浆中的组织蛋白含量。血清胆碱酯酶活力单位定义: 1ml血清在37℃和底物作用20min,分解1umol乙酸胆碱为IU;脑中胆碱酯酶活力单位定义:每豪克组织蛋白在37℃和底物作用20min,分解1umol乙酰胆碱为IU。
2.5 统计学处理: 实验数据用x±s表示,组间比较用t检验。 3 结果
3.1 "李氏5号方"对氢溴酸东莨菪碱致小鼠学习记忆障碍的影响
由表1可知,造模后的小鼠学习记忆能力明显下降,与对照比较,差异非常显著;各给药组均能提高模型小鼠的学习记忆能力,与模型组比较,差异显著或非常显著。
3.2 "李氏5号方"对氢溴酸东莨菪碱模型小鼠血清及脑组织胆碱酯酶活性的影响
由表2可知,模型组小鼠血清及脑组织中胆碱酯酶活性明显升高,与对照组比较,差异显著:各给药组均可降低血清及脑组织中的胆碱酯酶活性,并且脑复康组、"李氏5号方"中高剂量组与模型组比较,差异有显著性。
4 讨论
学习记忆是人类和动物赖以生存所不可缺少的重要和基本的功能,也是衡量人类智能发育的重要指标。研究表明,学习记忆过程伴随着复杂的神经生理、生化机制,其中中枢胆碱能系统与学习记忆有密切关系。乙酰胆碱(Ach)由胆碱乙酰转移酶(ChAT)合成,胆碱酯酶(AchE)分解,通过Ach受体发挥生物学效应[4]。
七十年代初Deutsch提出了中枢胆碱能突触就是记忆突触的假说,强调胆碱能突触是记忆的结构和生理基础,八十年代初Bartus等提出了老年记忆障碍的胆碱能假说,ChAT活性下降,有关脑区胆碱能神经元数目减少,Ach合成和释放减少,AchE活性升高,造成脑内Ach含量不足,
导致中枢神经系统功能障碍,出现学习记忆和认识能力下降甚至智力丧失[5]。动物实验证实,东莨菪碱、阿托品等M-胆碱受体阻滞剂能明显抑制动物在各种行为模型的记忆获得,而胆碱酯酶抑制剂以及胆碱能激动剂则有促进学习记忆作用,故可通过增加脑内Ach含量或抑制AchE活性的途径来改善学习记忆功能[6]。
中医学认为智能减退的病因病机除了先天遗传因素外,主要是气血不足、肾精亏虚、髓海失充、脑海失养所致,或者由痰浊上蒙清窍,由于瘀阻于脑络,脑供血不足所致,或由阴虚火旺,肝阳上亢上扰脑神,或由中毒、
外伤等因素引起脑功能失调而致智能不足。 针对这些病因病机,临床上常采用化痰开窍健脑益智、养心健脾安神健脑、交通心肾、填精补髓、活血与清热降火、芳香开窍等治法[7]。"李氏5号方"主要由龟甲、枸杞子、黄精、石菖蒲、核桃仁、益智仁、当归、远志、红花等组成,具有补肾益精,行气活络,生血壮骨,活血祛瘀等功效。临床用于治疗精神发育迟滞,脑瘫、癫痫,老年性痴呆,脑血管病后遗症,脑外伤后遗症等各种脑病而伴发各种智力和肢体功能障碍的患者,疗效确切。
本文观察了"李氏5号方"对东莨菪碱诱导学习记忆障碍小鼠学习记忆能力的影响,同时还观察了对小鼠血清及脑内胆碱酯酶活性的影响。结果显示,东莨菪碱能显著降低小鼠的学习记忆能力,并使血清及脑内AchE活性明显升高,"李氏5号方"能明显改善东莨菪碱模型小鼠的学习记忆能力,并能有效抑制血清及脑内AchE的活性,表明抑制脑内及血清中AchE活性,减少Ach分解,提高脑内Ach水平,是该药发挥益智作用的重要途径和机制之一。
参考文献
1 龚月,杜冠华,屈志伟等.小鼠暂时性脑缺血引起学习记忆障碍模型的制备脑人参甙的保护作用,中国药理学报,1995;11(4):29
2 李凤珍,孙曼霁.微量羟胺比色法测量胆碱酯酶活性,军事医学科学院院刊,1988;10(3):211
3 Bradford MM. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram
quantitation of protein utilizing the principle of protein-dye binding.Anal
Biochem,1976;72:248
4 CiancarloP, Giacomo S.Nootropic drugs and brain cholinergic mechanism.
Pro Neuro Psychopharmacol and Biol Psychiat,1989;13:77
5 韩太真,吴馥梅主编.学习与记忆的神经生物学.第一版.北京:北京医科大学,中国协和医科大学联合出版社.1998:404-406
6 Sores JC, Gershon S.Advances in the pharmacotherapy of Alzheimer's disease.
Eur Arch of Psych Clini Neurosci,1994:245(5):261
7 从法滋编著, 脑病的中医论治, 第一版, 北京:人民卫生出版社.1993:216-239
Effect of Li's No.5 on Learning and Memory Acquired Disorder
Caused by Scopolamine hydrobromide
Abstract Object:To study the mechanism of Li's No.5
in reinforcing intellingence. Methods: By making learning and memory acquired
disorder by scopolamine hydrobromine, we observed the effect of Li's NO.5(2g.kg-1、4g.kg-1、8g.kg-1)
on learning and memory ability of mice,andwe also observed the change
of acitivity of acetylcholinesterase in serum and brain. Results:Li's
NO.5 could significantly promote the learning and memory ability of mice
and depress the activity of acetylcholinesterase in serum and brain.Conclusion:
It is suggested that Li's No.5 could regulating the center cholinergic
system by depressing the activity of acetylcholinesterase and improving
the level of acetylcholine in brain, which might beone of the mechanislm
of Li's NO.5 to reinforcing intelligence. Key words:Li's NO.5 learning
and memory acetylcholinesterase
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