梁彥 呂艷榮
摘要:研究馬齒莧多糖對D-半乳糖誘導亞急性衰老小鼠模型的抗衰老作用,并探討其可能作用機制。小鼠按體重將其隨機分5組,每組24只,分別是正常對照組、模型對照組、低劑量(100 mg/kg)馬齒莧多糖治療組、中劑量(200 mg/kg)馬齒莧多糖治療組、高劑量(400 mg/kg)馬齒莧多糖治療組,治療連續(xù)8周,再對各組小鼠進行水迷宮試驗及相關(guān)生化指標測定。結(jié)果表明,馬齒莧多糖能明顯改善D-半乳糖致亞急性衰老小鼠的學習記憶障礙,提高胸腺、脾臟系數(shù)、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化酶活性,降低MDA含量。說明馬齒莧多糖具有抗衰老作用,其機制可能與增強內(nèi)源性抗氧化酶活性,減弱機體衰老狀態(tài)下的脂質(zhì)過氧化有關(guān)。
關(guān)鍵詞:馬齒莧多糖;D-半乳糖;抗衰老
中圖分類號: R284.1 文獻標志碼: A 文章編號:1002-1302(2014)04-0270-03
收稿日期:2013-07-21
基金項目:吉林省教育廳“十二五”科學技術(shù)研究項目(編號:20130333);吉林省教育廳釀造技術(shù)高等學校工程研究中心項目(編號:吉農(nóng)院合字2012第606號);吉林農(nóng)業(yè)科技學院重點學科培育項目(編號:吉農(nóng)院合字2013第X039號)。
作者簡介:梁彥(1970—),女,吉林吉林人,碩士,副教授,主要從事食品營養(yǎng)研究和保健食品開發(fā)工作。E-mail:641219596@qq.com。馬齒莧(Portulaca oleracea L.)為馬齒莧科一年生肉質(zhì)草本植物,別稱長壽草、螞蟻菜等,在我國分布廣泛,資源豐富,是常見的中草藥和野生蔬菜,屬于衛(wèi)生部劃定的78種藥食同源的野生植物之一。馬齒莧全草及種子入藥,《滇南本草》謂其“益氣,清暑熱,寬中下氣?;c,消積帶,殺蟲,療瘡紅腫疼痛?!?馬齒莧性寒,味甘酸;入心、肝、脾、大腸經(jīng),具有清熱解毒、涼血止血之功效;可用于熱毒血痢、痛腫療瘡、濕疹、丹毒、蛇蟲咬傷、便血痔血、崩漏下血等病癥[1]。馬齒莧富含去甲基腎上腺素、α-不飽和脂肪酸、β-胡蘿卜素、黃酮類、香豆素、單萜糖苷類、生物堿、多糖等化學成分。其中多糖是馬齒莧的主要有效活性成份,近年來引起國內(nèi)外科研工作者極大的關(guān)注。藥理學研究表明,馬齒莧多糖(POP) 具有抗腫瘤、抗菌、抗病毒、清除自由基、降糖、降血脂、增強免疫功能等作用[2],但目前對其抗衰老生物學活性的研究較少,國內(nèi)外鮮有系統(tǒng)的研究報道。本研究采用亞急性衰老小鼠模型,觀察馬齒莧多糖對相關(guān)指標的影響,旨在評價馬齒莧多糖的抗衰老生物活性,并初步探討其可能的作用機理,為開發(fā)以馬齒莧多糖為原料的抗衰老保健品提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗動物
昆明系清潔級小鼠,6~8周齡,體重18~22 g,雌雄各半,由吉林市生物制品廠提供。小鼠喂養(yǎng)于標準化飼養(yǎng)房,飼喂自配的小鼠飼料(蛋白質(zhì)21%、碳水化合物55%、脂肪6%),室內(nèi)通風良好,正常晝夜變化,相對濕度25%~70%,室溫18~22 ℃。
1.2主要試劑
無水葡萄糖購于中國藥品生物制品檢定所;D-半乳糖購于上海恒信制藥廠;超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化酶(GPx)、丙二醛 (MDA)分析測定試劑盒購于南京建成生物工程研究所;其他化學試劑均為分析純。
1.3儀器與設(shè)備
Morris水迷宮分析系統(tǒng)(四川成都儀器廠);DY89-Ⅱ型電動玻璃勻漿機(浙江寧波新芝生物科技股份有限公司);GalanzWD900B微波爐(額定頻率50 Hz,5檔,順德格蘭仕電器廠有限公司);UV-1750紫外可見分光光度計(日本島津公司);RE-5299 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);SHB-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長城科工貿(mào)有限公司);YF中藥粉碎機(江蘇省江陰市偉翔藥化機械廠);DHG-9140A電熱恒溫鼓風干燥箱(上海精宏實驗設(shè)備有限公司);KDC-1044低速離心機(科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司)。
1.4馬齒莧多糖的制備
馬齒莧全草采于吉林省吉林市郊區(qū),由吉林農(nóng)業(yè)科技學院中藥教研室鑒定,全草洗凈干燥后,粉碎,過20目篩備用。準確稱取5.0 g 馬齒莧細粉,按35 ∶1(mL ∶g)的液料比加入水中浸泡1 h,然后設(shè)定微波處理時間15 min,微波功率 540 W 提取[3]。提取結(jié)束后靜置離心,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器對上清液減壓濃縮至30 mL,用Sevag法脫蛋白后加入2倍量的無水乙醇沉淀多糖,過夜,離心,得沉淀物,依次用無水乙醇、丙酮、乙醚反復洗滌沉淀后,干燥后稱重,即得馬齒莧粗多糖。將粗多糖用水-乙醇重結(jié)晶,經(jīng)過DEAE纖維柱層析,用水洗脫,截收所需洗脫液,減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)適量溶劑,醇淀,抽濾洗滌、干燥,得灰白色粉末狀的馬齒莧多糖[4]。該多糖經(jīng)過電泳分析,結(jié)果表明其為均一組分;采用凝膠過濾法測定其分子量為 411 ku;采用氣相色譜法與紙層析法測定其是單糖是由葡萄糖和半乳糖(0.66 ∶1.78)組成。
1.5亞急性衰老小鼠模型的建立與給藥
小鼠按體重將其隨機分5組,每組24只,分別是正常對照組(NC)、模型對照組(MC)、低劑量(100 mg/kg)馬齒莧多糖治療組(LPT)、中劑量(200 mg/kg)馬齒莧多糖治療組(MPT)、高劑量(400 mg/kg)馬齒莧多糖治療組(HPT);治療組連續(xù)8周給小鼠灌胃,對照組給予等量蒸餾水。除正常對照組皮下注射生理鹽水外,其他各組參照《藥理學試驗方法學》中的方法,采用D-半乳糖皮下注射法制備小鼠亞急性衰老模型;每天頸部皮下注射2%D-半乳糖,給藥量為 100 mg/kg,連續(xù)8周。
1.6小鼠水迷宮試驗
采用Morris水迷宮試驗,第8周進行。連續(xù)訓練4 d,每天3次。末次訓練后48 h進行測定,記錄小鼠從入水點開始找到水下平臺的時間,記為尋找平臺潛伏期。如果小鼠在120s 未找到平臺,人工引致平臺潛伏期記錄為120s。測定小鼠所用時長與錯誤次數(shù)。endprint
1.7相關(guān)生化指標測定
第8周灌胃結(jié)束當天,小鼠稱重,摘眼球取血;常規(guī)分離血清。然后解剖取胸腺、脾臟、肝臟進行相關(guān)生化指標測定。血清與肝臟中SOD、GPx、MDA的含量測定按試劑盒推薦的程序;胸腺、脾系數(shù)按下列公式計算:
胸腺(脾)系數(shù)=質(zhì)量(mg)體重(g)×100
1.8統(tǒng)計學分析
數(shù)據(jù)用“平均數(shù)±標準差”表示,組間比較采用t檢驗,統(tǒng)計學處理采用SPSS 10.0 軟件分析,顯著性水平為α<0.05。
2結(jié)果與分析
2.1馬齒莧多糖對小鼠水迷宮試驗的影響
由表1可知,與正常對照組比較,模型對照組小鼠的平臺潛伏期時間與錯誤次數(shù)明顯增加,說明D-半乳糖造模成功(P<0.05),小鼠的腦神經(jīng)元產(chǎn)生了退行性變化,對其學習記憶能力產(chǎn)生了影響。與模型對照組相比,3個劑量的馬齒莧多糖治療組小鼠的平臺潛伏期時間顯著減少(P<0.05),3個劑量馬齒莧多糖治療組小鼠錯誤次數(shù)顯著降低(P<005),說明馬齒莧多糖明對D-半乳糖致亞急性衰老小鼠的學習記憶障礙有顯著的改善作用。
3結(jié)論與討論
衰老或老化是生物隨著時間的推移而自發(fā)的必然過程,這個過程從生長期結(jié)束后逐漸開始,它的影響要到老年期通過機體功能、器官、細胞、蛋白質(zhì)和酶分子的各種變化而逐漸顯現(xiàn)出來,主要表現(xiàn)為機體結(jié)構(gòu)退行性變和機能衰退、適應(yīng)性和抵抗力減退[5]。目前,常用的衰老動物模型有醋酸潑尼松所致的腎虛衰老小鼠、D-半乳糖所致的亞急性衰老模型、臭氧所致免疫功能低下衰老小鼠、環(huán)磷酰胺所致免疫功能低下與記憶缺失小鼠等。其中,D-半乳糖所致的亞急性衰老模型因其變化明顯,模型穩(wěn)定,在天然產(chǎn)物抗衰老研究中被廣泛應(yīng)用[6]。研究認為,小鼠連續(xù)注射D-半乳糖后,機體細胞內(nèi)半乳糖濃度增高,在醛糖還原酶催化下,得到的還原產(chǎn)物半乳糖醇不能被細胞代謝而堆積在細胞內(nèi),影響正常滲透壓,導致細胞腫脹,致使小鼠組織細胞出現(xiàn)衰老時的退行性改變以及功能的改變;同時D-半乳糖在體內(nèi)氧化產(chǎn)生的大量自由基超過機體的清除能力,導致自由基的堆積,從而誘發(fā)氧化應(yīng)激,引發(fā)脂質(zhì)過氧化的鏈式反應(yīng),并且脂質(zhì)過氧化的分解終產(chǎn)物如MDA可與DNA或RNA及蛋白質(zhì)、磷脂等物質(zhì)結(jié)合,使細胞膜成分改變,引起神經(jīng)系統(tǒng)的功能障礙、免疫力低下等一系列癥狀,從而促進衰老。此外,相關(guān)研究顯示,造模時給予半乳糖的量超過100 mg/kg時,小鼠學習記憶的能力不再隨劑量的增加而減退[7],所以本試驗將半乳糖的量定為 100 mg/kg。結(jié)果顯示,與正常對照組比較,模型對照組小鼠的平臺潛伏期時間與錯誤次數(shù)顯著增加,胸腺和脾系數(shù)顯著降低,說明采用D-半乳糖造模成功。
衰老后發(fā)生學習記憶能力下降是衰老的主要特征之一,水迷宮試驗是反映小鼠空間學習記憶能力的經(jīng)典方法。本研究結(jié)果顯示,與模型對照組比較,3個劑量的馬齒莧多糖治療組小鼠的平臺潛伏期時間明顯減少,中、高劑量馬齒莧多糖治療組小鼠錯誤次數(shù)顯著減少,這說明馬齒莧多糖對D-半乳糖致亞急性衰老模型的學習記憶障礙有顯著的改善作用。
免疫系統(tǒng)作為一個完整自主的系統(tǒng),在維護和調(diào)整動物生命活動中起重要作用。免疫功能逐漸下降是機體衰老最突出的特征,而免疫功能失調(diào)又加速機體的衰老。免疫器官指數(shù)可以初步反映機體非特異性免疫力的強弱。本研究結(jié)果顯示,與模型對照組比較,3個劑量的馬齒莧多糖治療組小鼠的胸腺、脾系數(shù)顯著增加,說明馬齒莧多糖具有提高機體免疫能力的作用,進一步證實其具有抗衰老作用。
人們根據(jù)對衰老機理的不同理解,提出了許多種衰老學說,主要有自由基學說、免疫功能下降學說、腦中心學說、代謝失調(diào)學說等,其中自由基學說能比較清楚地解釋機體衰老過程中的種種癥狀,是目前最有說服力的學說。自由基學說認為:在正常情況下,機體的抗氧化系統(tǒng)等使自由基的生成與清除保持平衡;但是,隨著年齡的增長,機體內(nèi)抗氧化酶活性逐漸減弱,清除自由基劑能力下降,從而減弱了對自由基損害的防御能力,使機體組織器官容易受損,加速了機體的衰老。SOD、GPx是機體內(nèi)清除自由基主要的抗氧化酶,SOD的作用在于阻斷超氧陰離子自由基引發(fā)自由基的一級反應(yīng),從而減少其他活性氧的生成;GPx能夠特異地催化還原型谷胱甘肽與ROS反應(yīng),從而保護生物膜免受ROS的損害,維持細胞的正常功能;MDA 是脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物,其含量的高低間接反映了機體細胞受自由基攻擊的嚴重程度;所以血清與組織中SOD、GPx的活性及MDA的含量都是反映機體氧化應(yīng)激水平即清除自由基能力的指標[8]。本研究結(jié)果顯示,與模型對照組比較,正常對照組與3個劑量馬齒莧多糖治療組小鼠血清與肝臟中SOD、GPx活性均顯著增強,MDA含量均顯著降低,說明馬齒莧多糖能增強機體衰老狀態(tài)下內(nèi)源性抗氧化酶活性,減弱脂質(zhì)過氧化,從而減輕機體組織損傷以延緩衰老。
綜上所述,馬齒莧多糖能明顯改善D-半乳糖誘導亞急性衰老小鼠模型的學習記憶障礙,提高機體的免疫能力,具有抗衰老作用;其機制可能與增強內(nèi)源性抗氧化酶活性、減弱機體衰老狀態(tài)下的脂質(zhì)過氧化有關(guān)。
參考文獻:
[1]楊世誠,郭俊鳳. 馬齒莧的營養(yǎng)保健作用及其開發(fā)利用[J]. 中國食物與營養(yǎng),2004(5):26-27.
[2]Shen H,Tang G,Zeng G,et al. Purification and characterization of an antitumor polysaccharide from Portulaca oleracea L[J]. Carbohydrate Polymers,2013,93(2):395-400.
[3]梁彥. 微波輔助法萃取馬齒莧多糖的工藝優(yōu)化[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學,2012(10):148-151.
[4]劉存芳,王曉,田光輝,等. 馬齒莧多糖的提取與其單糖組成研究[J]. 陜西理工學院學報:自然科學版,2006,22(3):29-31,36.
[5]Nystrm T. The free-radical hypothesis of aging goes prokaryotic[J]. Cellular and Molecular Life Sciences,2003,60(7):1333-1341.
[6]楊偉麗,劉青,祁梅,等. 海帶多糖對小鼠的抗衰老作用[J]. 蘭州大學學報:醫(yī)學版,2009,35(4):46-48.
[7]鄭王巧,郭春花,張曉一,等. 葛根黃酮對亞急性衰老模型小鼠抗氧化作用的研究[J]. 四川生理科學雜志,2009,31(4):145-146.
[8]Pérez V I,Bokov A,van Remmen H,et al. Is the oxidative stress theory of aging dead?[J]. Biochimica et Biophysica Acta,2009,1790(10):1005-1014.endprint
1.7相關(guān)生化指標測定
第8周灌胃結(jié)束當天,小鼠稱重,摘眼球取血;常規(guī)分離血清。然后解剖取胸腺、脾臟、肝臟進行相關(guān)生化指標測定。血清與肝臟中SOD、GPx、MDA的含量測定按試劑盒推薦的程序;胸腺、脾系數(shù)按下列公式計算:
胸腺(脾)系數(shù)=質(zhì)量(mg)體重(g)×100
1.8統(tǒng)計學分析
數(shù)據(jù)用“平均數(shù)±標準差”表示,組間比較采用t檢驗,統(tǒng)計學處理采用SPSS 10.0 軟件分析,顯著性水平為α<0.05。
2結(jié)果與分析
2.1馬齒莧多糖對小鼠水迷宮試驗的影響
由表1可知,與正常對照組比較,模型對照組小鼠的平臺潛伏期時間與錯誤次數(shù)明顯增加,說明D-半乳糖造模成功(P<0.05),小鼠的腦神經(jīng)元產(chǎn)生了退行性變化,對其學習記憶能力產(chǎn)生了影響。與模型對照組相比,3個劑量的馬齒莧多糖治療組小鼠的平臺潛伏期時間顯著減少(P<0.05),3個劑量馬齒莧多糖治療組小鼠錯誤次數(shù)顯著降低(P<005),說明馬齒莧多糖明對D-半乳糖致亞急性衰老小鼠的學習記憶障礙有顯著的改善作用。
3結(jié)論與討論
衰老或老化是生物隨著時間的推移而自發(fā)的必然過程,這個過程從生長期結(jié)束后逐漸開始,它的影響要到老年期通過機體功能、器官、細胞、蛋白質(zhì)和酶分子的各種變化而逐漸顯現(xiàn)出來,主要表現(xiàn)為機體結(jié)構(gòu)退行性變和機能衰退、適應(yīng)性和抵抗力減退[5]。目前,常用的衰老動物模型有醋酸潑尼松所致的腎虛衰老小鼠、D-半乳糖所致的亞急性衰老模型、臭氧所致免疫功能低下衰老小鼠、環(huán)磷酰胺所致免疫功能低下與記憶缺失小鼠等。其中,D-半乳糖所致的亞急性衰老模型因其變化明顯,模型穩(wěn)定,在天然產(chǎn)物抗衰老研究中被廣泛應(yīng)用[6]。研究認為,小鼠連續(xù)注射D-半乳糖后,機體細胞內(nèi)半乳糖濃度增高,在醛糖還原酶催化下,得到的還原產(chǎn)物半乳糖醇不能被細胞代謝而堆積在細胞內(nèi),影響正常滲透壓,導致細胞腫脹,致使小鼠組織細胞出現(xiàn)衰老時的退行性改變以及功能的改變;同時D-半乳糖在體內(nèi)氧化產(chǎn)生的大量自由基超過機體的清除能力,導致自由基的堆積,從而誘發(fā)氧化應(yīng)激,引發(fā)脂質(zhì)過氧化的鏈式反應(yīng),并且脂質(zhì)過氧化的分解終產(chǎn)物如MDA可與DNA或RNA及蛋白質(zhì)、磷脂等物質(zhì)結(jié)合,使細胞膜成分改變,引起神經(jīng)系統(tǒng)的功能障礙、免疫力低下等一系列癥狀,從而促進衰老。此外,相關(guān)研究顯示,造模時給予半乳糖的量超過100 mg/kg時,小鼠學習記憶的能力不再隨劑量的增加而減退[7],所以本試驗將半乳糖的量定為 100 mg/kg。結(jié)果顯示,與正常對照組比較,模型對照組小鼠的平臺潛伏期時間與錯誤次數(shù)顯著增加,胸腺和脾系數(shù)顯著降低,說明采用D-半乳糖造模成功。
衰老后發(fā)生學習記憶能力下降是衰老的主要特征之一,水迷宮試驗是反映小鼠空間學習記憶能力的經(jīng)典方法。本研究結(jié)果顯示,與模型對照組比較,3個劑量的馬齒莧多糖治療組小鼠的平臺潛伏期時間明顯減少,中、高劑量馬齒莧多糖治療組小鼠錯誤次數(shù)顯著減少,這說明馬齒莧多糖對D-半乳糖致亞急性衰老模型的學習記憶障礙有顯著的改善作用。
免疫系統(tǒng)作為一個完整自主的系統(tǒng),在維護和調(diào)整動物生命活動中起重要作用。免疫功能逐漸下降是機體衰老最突出的特征,而免疫功能失調(diào)又加速機體的衰老。免疫器官指數(shù)可以初步反映機體非特異性免疫力的強弱。本研究結(jié)果顯示,與模型對照組比較,3個劑量的馬齒莧多糖治療組小鼠的胸腺、脾系數(shù)顯著增加,說明馬齒莧多糖具有提高機體免疫能力的作用,進一步證實其具有抗衰老作用。
人們根據(jù)對衰老機理的不同理解,提出了許多種衰老學說,主要有自由基學說、免疫功能下降學說、腦中心學說、代謝失調(diào)學說等,其中自由基學說能比較清楚地解釋機體衰老過程中的種種癥狀,是目前最有說服力的學說。自由基學說認為:在正常情況下,機體的抗氧化系統(tǒng)等使自由基的生成與清除保持平衡;但是,隨著年齡的增長,機體內(nèi)抗氧化酶活性逐漸減弱,清除自由基劑能力下降,從而減弱了對自由基損害的防御能力,使機體組織器官容易受損,加速了機體的衰老。SOD、GPx是機體內(nèi)清除自由基主要的抗氧化酶,SOD的作用在于阻斷超氧陰離子自由基引發(fā)自由基的一級反應(yīng),從而減少其他活性氧的生成;GPx能夠特異地催化還原型谷胱甘肽與ROS反應(yīng),從而保護生物膜免受ROS的損害,維持細胞的正常功能;MDA 是脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物,其含量的高低間接反映了機體細胞受自由基攻擊的嚴重程度;所以血清與組織中SOD、GPx的活性及MDA的含量都是反映機體氧化應(yīng)激水平即清除自由基能力的指標[8]。本研究結(jié)果顯示,與模型對照組比較,正常對照組與3個劑量馬齒莧多糖治療組小鼠血清與肝臟中SOD、GPx活性均顯著增強,MDA含量均顯著降低,說明馬齒莧多糖能增強機體衰老狀態(tài)下內(nèi)源性抗氧化酶活性,減弱脂質(zhì)過氧化,從而減輕機體組織損傷以延緩衰老。
綜上所述,馬齒莧多糖能明顯改善D-半乳糖誘導亞急性衰老小鼠模型的學習記憶障礙,提高機體的免疫能力,具有抗衰老作用;其機制可能與增強內(nèi)源性抗氧化酶活性、減弱機體衰老狀態(tài)下的脂質(zhì)過氧化有關(guān)。
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[8]Pérez V I,Bokov A,van Remmen H,et al. Is the oxidative stress theory of aging dead?[J]. Biochimica et Biophysica Acta,2009,1790(10):1005-1014.endprint
1.7相關(guān)生化指標測定
第8周灌胃結(jié)束當天,小鼠稱重,摘眼球取血;常規(guī)分離血清。然后解剖取胸腺、脾臟、肝臟進行相關(guān)生化指標測定。血清與肝臟中SOD、GPx、MDA的含量測定按試劑盒推薦的程序;胸腺、脾系數(shù)按下列公式計算:
胸腺(脾)系數(shù)=質(zhì)量(mg)體重(g)×100
1.8統(tǒng)計學分析
數(shù)據(jù)用“平均數(shù)±標準差”表示,組間比較采用t檢驗,統(tǒng)計學處理采用SPSS 10.0 軟件分析,顯著性水平為α<0.05。
2結(jié)果與分析
2.1馬齒莧多糖對小鼠水迷宮試驗的影響
由表1可知,與正常對照組比較,模型對照組小鼠的平臺潛伏期時間與錯誤次數(shù)明顯增加,說明D-半乳糖造模成功(P<0.05),小鼠的腦神經(jīng)元產(chǎn)生了退行性變化,對其學習記憶能力產(chǎn)生了影響。與模型對照組相比,3個劑量的馬齒莧多糖治療組小鼠的平臺潛伏期時間顯著減少(P<0.05),3個劑量馬齒莧多糖治療組小鼠錯誤次數(shù)顯著降低(P<005),說明馬齒莧多糖明對D-半乳糖致亞急性衰老小鼠的學習記憶障礙有顯著的改善作用。
3結(jié)論與討論
衰老或老化是生物隨著時間的推移而自發(fā)的必然過程,這個過程從生長期結(jié)束后逐漸開始,它的影響要到老年期通過機體功能、器官、細胞、蛋白質(zhì)和酶分子的各種變化而逐漸顯現(xiàn)出來,主要表現(xiàn)為機體結(jié)構(gòu)退行性變和機能衰退、適應(yīng)性和抵抗力減退[5]。目前,常用的衰老動物模型有醋酸潑尼松所致的腎虛衰老小鼠、D-半乳糖所致的亞急性衰老模型、臭氧所致免疫功能低下衰老小鼠、環(huán)磷酰胺所致免疫功能低下與記憶缺失小鼠等。其中,D-半乳糖所致的亞急性衰老模型因其變化明顯,模型穩(wěn)定,在天然產(chǎn)物抗衰老研究中被廣泛應(yīng)用[6]。研究認為,小鼠連續(xù)注射D-半乳糖后,機體細胞內(nèi)半乳糖濃度增高,在醛糖還原酶催化下,得到的還原產(chǎn)物半乳糖醇不能被細胞代謝而堆積在細胞內(nèi),影響正常滲透壓,導致細胞腫脹,致使小鼠組織細胞出現(xiàn)衰老時的退行性改變以及功能的改變;同時D-半乳糖在體內(nèi)氧化產(chǎn)生的大量自由基超過機體的清除能力,導致自由基的堆積,從而誘發(fā)氧化應(yīng)激,引發(fā)脂質(zhì)過氧化的鏈式反應(yīng),并且脂質(zhì)過氧化的分解終產(chǎn)物如MDA可與DNA或RNA及蛋白質(zhì)、磷脂等物質(zhì)結(jié)合,使細胞膜成分改變,引起神經(jīng)系統(tǒng)的功能障礙、免疫力低下等一系列癥狀,從而促進衰老。此外,相關(guān)研究顯示,造模時給予半乳糖的量超過100 mg/kg時,小鼠學習記憶的能力不再隨劑量的增加而減退[7],所以本試驗將半乳糖的量定為 100 mg/kg。結(jié)果顯示,與正常對照組比較,模型對照組小鼠的平臺潛伏期時間與錯誤次數(shù)顯著增加,胸腺和脾系數(shù)顯著降低,說明采用D-半乳糖造模成功。
衰老后發(fā)生學習記憶能力下降是衰老的主要特征之一,水迷宮試驗是反映小鼠空間學習記憶能力的經(jīng)典方法。本研究結(jié)果顯示,與模型對照組比較,3個劑量的馬齒莧多糖治療組小鼠的平臺潛伏期時間明顯減少,中、高劑量馬齒莧多糖治療組小鼠錯誤次數(shù)顯著減少,這說明馬齒莧多糖對D-半乳糖致亞急性衰老模型的學習記憶障礙有顯著的改善作用。
免疫系統(tǒng)作為一個完整自主的系統(tǒng),在維護和調(diào)整動物生命活動中起重要作用。免疫功能逐漸下降是機體衰老最突出的特征,而免疫功能失調(diào)又加速機體的衰老。免疫器官指數(shù)可以初步反映機體非特異性免疫力的強弱。本研究結(jié)果顯示,與模型對照組比較,3個劑量的馬齒莧多糖治療組小鼠的胸腺、脾系數(shù)顯著增加,說明馬齒莧多糖具有提高機體免疫能力的作用,進一步證實其具有抗衰老作用。
人們根據(jù)對衰老機理的不同理解,提出了許多種衰老學說,主要有自由基學說、免疫功能下降學說、腦中心學說、代謝失調(diào)學說等,其中自由基學說能比較清楚地解釋機體衰老過程中的種種癥狀,是目前最有說服力的學說。自由基學說認為:在正常情況下,機體的抗氧化系統(tǒng)等使自由基的生成與清除保持平衡;但是,隨著年齡的增長,機體內(nèi)抗氧化酶活性逐漸減弱,清除自由基劑能力下降,從而減弱了對自由基損害的防御能力,使機體組織器官容易受損,加速了機體的衰老。SOD、GPx是機體內(nèi)清除自由基主要的抗氧化酶,SOD的作用在于阻斷超氧陰離子自由基引發(fā)自由基的一級反應(yīng),從而減少其他活性氧的生成;GPx能夠特異地催化還原型谷胱甘肽與ROS反應(yīng),從而保護生物膜免受ROS的損害,維持細胞的正常功能;MDA 是脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物,其含量的高低間接反映了機體細胞受自由基攻擊的嚴重程度;所以血清與組織中SOD、GPx的活性及MDA的含量都是反映機體氧化應(yīng)激水平即清除自由基能力的指標[8]。本研究結(jié)果顯示,與模型對照組比較,正常對照組與3個劑量馬齒莧多糖治療組小鼠血清與肝臟中SOD、GPx活性均顯著增強,MDA含量均顯著降低,說明馬齒莧多糖能增強機體衰老狀態(tài)下內(nèi)源性抗氧化酶活性,減弱脂質(zhì)過氧化,從而減輕機體組織損傷以延緩衰老。
綜上所述,馬齒莧多糖能明顯改善D-半乳糖誘導亞急性衰老小鼠模型的學習記憶障礙,提高機體的免疫能力,具有抗衰老作用;其機制可能與增強內(nèi)源性抗氧化酶活性、減弱機體衰老狀態(tài)下的脂質(zhì)過氧化有關(guān)。
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