德江天麻對東莨菪堿誘導(dǎo)的記憶障礙模型小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響*

*通信作者 E-mail:zjj216@163.com

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2015-10-13網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.5012.R.20151013.1305.056.html

肖俊1， 張金娟2*， 熊英2， 楊勤3， 馮嘉盛4， 蔡大棣5

(1.貴州醫(yī)科大學(xué) 物理教研室， 貴州 貴陽550025； 2.貴州醫(yī)科大學(xué) 機(jī)能實(shí)驗(yàn)室， 貴州 貴陽550025； 3.貴州醫(yī)科大學(xué) 病理生理學(xué)教研室， 貴州 貴陽550025； 4.德江縣科技局， 貴州 德江565200； 5.貴州德江洋山河生物科技有限責(zé)任公司， 貴州 德江565200)

[摘要]目的： 觀察德江天麻對東莨菪堿誘導(dǎo)的記憶障礙模型小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響。方法： 取昆明種小鼠隨機(jī)分成對照組、模型組、德江天麻高(3 g/kg)、中(1.5 g/kg)及低(0.75 g/kg)劑量組，每組14只；各組動物按相應(yīng)藥物和劑量灌胃給藥(1次/d)，連續(xù)35 d，在試驗(yàn)前15 min，除對照組外，各組小鼠均腹腔注射氫溴酸東莨菪堿1 mg/kg造模；比較各組小鼠跳臺試驗(yàn)訓(xùn)練和測試時(shí)的錯誤次數(shù)、潛伏期及出現(xiàn)錯誤動物只數(shù)，Morris水迷宮定向航行試驗(yàn)的逃避潛伏期、搜索距離，空間探索試驗(yàn)的小鼠在目標(biāo)象限內(nèi)游泳時(shí)間百分比、游泳距離百分比及進(jìn)出平臺位置次數(shù)。結(jié)果： 與對照組比較，模型組小鼠跳臺試驗(yàn)訓(xùn)練時(shí)的錯誤次數(shù)、測試時(shí)的錯誤次數(shù)、錯誤潛伏期，定向航行試驗(yàn)的逃避潛伏期及搜索距離均明顯增加，小鼠在目標(biāo)象限內(nèi)的游泳時(shí)間和游泳距離明顯降低，進(jìn)出平臺位置次數(shù)顯著減少(P<0.05或P<0.01)；與模型組比較，德江天麻高、中劑量組小鼠訓(xùn)練時(shí)的錯誤次數(shù)明顯減少，測試時(shí)的錯誤潛伏期明顯延長、錯誤次數(shù)明顯減少，逃避潛伏期及搜索距離均明顯縮短，在目標(biāo)象限內(nèi)游泳時(shí)間百分比、游泳距離百分比及在平臺位置進(jìn)出的次數(shù)明顯增加(P<0.05或P<0.01)。結(jié)論： 德江天麻可改善莨菪堿誘導(dǎo)的記憶障礙模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。

[關(guān)鍵詞]德江； 天麻； 記憶障礙； 動物模型； 小鼠； 跳臺試驗(yàn)； 定向航行試驗(yàn)

[中圖分類號]R285.5[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A

Effect of DejiangGastrodiaelataon Learning and Memory

Ability of Dysmnesia Mice Induced by Scopolamine

XIAO Jun1, ZHANG Jinjuan2, XIONG Ying2, YANG Qin3, FENG Jiasheng4, CAI Dadi5

(1.DepartmentofPhysics,GuizhouMedicalUniversity,Guiyang550025,Guizhou,China; 2.MedicalFunctionLaboratory,Guizhou

MedicalUniversity,Guiyang550025,Guizhou,China; 3.DepartmentofPathophysiology,GuizhouMedicalUniversity,

Guiyang550025,Guizhou,China; 4.DejiangCountyBureauofScienceandTechnology,Dejiang565200,

Guizhou,China; 5.DejiangYangShanHeBiotechnologyco.,ltd,Dejiang565200,Guizhou,China)

Abstract[] Objective: To observe the effect of Dejiang Gastrodia elata on learning and memory capabilities of dysmnesia mice induced by scopolamine. Methods: Kunming mice were randomly divided into control group, model group, high dose group (3 g/kg), middle dose group (1.5g/kg) group and low dose group (0.75 g/kg), 14 mice in each group. The mice received intragastric administration according to above dose for consecutive 35 days respectively. Step-down and Morris water-maze were used to test whether Dejiang Gastrodia elata would affect the learning and memory capabilities of the dysmnesia mice induced by scopolamine. Results: The step-down test results showed that compared with the model group, the number of errors of the mice in the high and middle dose groups decreased significantly in the learning process. At the same time, the error latency was prolonged and the number of errors decreased significantly in the test process. Morris water maze test results showed that compared with the model group, the escape latency and searching distance of the mice in high and middle dose groups were shortened significantly in place navigation test, swimming time and swimming distance in the target quadrant increased significantly and the number of mice swimming into and out of platform increased significantly (P<0.05 or P<0.01). Conclusion: Dejiang Gastrodia elata can improve the learning and memorizing ability of dysmnesia mice induced by scopolamine.

[Key words] Dejiang;Gastrodiaelata; dysmnesia; animal model; mice； step-down test； directional navigation test

天麻(GastrodiaelataBl.)又名赤箭、獨(dú)搖芝、離母等，是蘭科天麻屬多年生草本植物。早在《神農(nóng)本草經(jīng)》、《夢溪筆談》、《本草綱目》等書籍中就有關(guān)于天麻的記載，屬名貴中藥。天麻性味甘平，入肝經(jīng)，能息風(fēng)、定驚，治眩暈眼黑、頭風(fēng)頭痛、肢體麻木、半身不遂及小兒驚癇動風(fēng)等。貴州省德江縣生產(chǎn)天麻歷史悠久，所產(chǎn)天麻個大、肥厚、質(zhì)堅(jiān)實(shí)，天麻素含量高[1]。 本課題以德江天麻天麻處理東莨菪堿誘導(dǎo)的記憶障礙模型小鼠，采用跳臺試驗(yàn)及Morris水迷宮試驗(yàn)觀察記憶障礙模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力的變化。

1材料與方法

1.1　主要試劑及儀器

天麻樣品為淡黃色粉末(顆粒直徑<5 μm，德江洋山河生物科技有限責(zé)任公司)，Morris水迷宮(成都太盟公司)，自制跳臺儀(10 cm ×10 cm ×60 cm有機(jī)玻璃箱，由黑色有機(jī)玻璃板平均分成5格，每格左后角置一高和直徑均為4.5 cm的柱狀絕緣平臺、底部鋪以可以通電的間距為0.5 cm銅柵)，氫溴酸東莨菪堿注射液(批號1007062，徐州萊恩藥業(yè)有限公司)。

1.2　試驗(yàn)動物

昆明種小鼠70只，購于重慶滕鑫生物技術(shù)有限公司，動物合格證號SCXK(渝)2007-005，體質(zhì)量18～22 g。動物室光照充足，通風(fēng)和空調(diào)設(shè)備良好，環(huán)境溫度為18～25 ℃，相對濕度為50%～70%，按常規(guī)定期消毒。動物于該環(huán)境飼養(yǎng)3 d后，用于實(shí)驗(yàn)。所有小鼠隨機(jī)分為對照組、模型組、天麻高、中及低劑量組，每組14只。

1.3　方法

1.3.1模型制備天麻高、中及低劑量組小鼠分別給予3.0、1.5及0.75 g/kg天麻灌胃給藥，對照組和模型組小鼠給予等體積蒸餾水灌胃，1次/d，連續(xù)35 d。在試驗(yàn)前15 min，除對照組腹腔注射等量的生理鹽水外，其余各組小鼠均腹腔注射氫溴酸東莨菪堿1 mg/kg造模。

1.3.2小鼠跳臺試驗(yàn)[2]小鼠在第34天灌胃后1 h，將小鼠放入跳臺儀中適應(yīng)3 min后通電(36 v)，小鼠受到電擊后若跳上絕緣平臺為正確，如從臺上跳下，雙足接觸銅柵為錯誤。記錄3 min內(nèi)小鼠受到電擊后的錯誤次數(shù)作為學(xué)習(xí)成績。訓(xùn)練后24 h后重新測試記錄小鼠第1次跳下平臺的時(shí)間(錯誤潛伏期)和3 min內(nèi)的錯誤次數(shù)以及每組小鼠中受電擊的只數(shù)，作為測試成績評價(jià)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力。

參考文獻(xiàn)1.3.3小鼠Morris水迷宮試驗(yàn)小鼠灌胃第30天開始進(jìn)行Morris試驗(yàn)，參照[3]進(jìn)行，記錄120 s內(nèi)小鼠在目標(biāo)象限內(nèi)的游泳時(shí)間百分比、游泳距離百分比及在平臺位置的進(jìn)出次數(shù)。

1.4　統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 17.0軟件包進(jìn)行處理，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例或百分比(%)表示，組間比較用卡方檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1　跳臺試驗(yàn)

模型組小鼠訓(xùn)練時(shí)的錯誤次數(shù)、測試時(shí)的錯誤次數(shù)、錯誤潛伏期均明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。與模型組比較，各給藥組小鼠訓(xùn)練時(shí)的錯誤次數(shù)均明顯減少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；測試時(shí)的潛伏期延長、錯誤次數(shù)減少，其中天麻高、中劑量組與模型組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；測試時(shí)出現(xiàn)錯誤的動物數(shù)均較模型組減少，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1　東莨菪堿誘導(dǎo)的記憶障礙模型小鼠跳臺試驗(yàn)成績

2.2　Morris水迷宮試驗(yàn)

與對照組比較，模型組小鼠的逃避潛伏期及搜索距離均顯著增加，在目標(biāo)象限內(nèi)的游泳時(shí)間百分比和游泳距離百分比明顯降低，進(jìn)出平臺位置次數(shù)顯著減少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。與模型組比較，天麻高、中劑量組小鼠的逃避潛伏期及搜索距離均明顯縮短，在目標(biāo)象限內(nèi)的游泳時(shí)間百分比及游泳距離百分比均增加，在平臺位置的進(jìn)出次數(shù)較模型組增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，(P<0.05或P<0.01)。見表2。

與對照組比較，(1)P<0.05，(2)P<0.01；與模型組比較，(3)P<0.05，(4)P<0.01

表2　東莨菪堿誘導(dǎo)的記憶障礙模型小鼠定向航行試驗(yàn)和空間探索試驗(yàn)成績

與對照組比較，(1)P<0.01，(2)P<0.05；與模型組比較，(3)P<0.01，(4)P<0.05

3討論

小鼠跳臺試驗(yàn)是常用的學(xué)習(xí)、記憶試驗(yàn)方法，主要反映小鼠的防御性回避學(xué)習(xí)能力。該方法簡便易行，有較高的敏感性，尤適合于粗篩藥物[1]。Morris水迷宮試驗(yàn)是研究空間學(xué)習(xí)記憶的可靠方法[4]，被認(rèn)為是嚙齒類動物學(xué)習(xí)記憶能力檢測的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)之一[5-7]。生理性記憶可分為記憶的獲得、記憶的鞏固和記憶的再現(xiàn)3個階段。氫溴酸東莨菪堿屬于抗膽堿能藥物，影響記憶的機(jī)制比較清楚，且結(jié)果易重復(fù)和無明顯非特異性作用，用其誘導(dǎo)的記憶障礙模型在國內(nèi)外均得到廣泛采用[8]。

本研究采用在試驗(yàn)前15 min給小鼠腹腔注射氫溴酸東莨菪堿誘導(dǎo)記憶獲得障礙小鼠模型，試驗(yàn)中，模型小鼠在跳臺及Morris水迷宮試驗(yàn)中的各項(xiàng)成績均明顯低于對照組(P<0.05或0.01)，表明該模型被成功復(fù)制。大量研究表明，天麻的有效成分天麻素可改善多種模型動物的學(xué)習(xí)記憶能力，與腦組織膽堿酯酶活性降低和腦組織氧化損傷減輕有關(guān)[8～11]。本研究發(fā)現(xiàn)給記憶障礙模型小鼠灌胃高、中劑量的德江天麻后，在跳臺及Morris水迷宮試驗(yàn)中的綜合成績均有所改善。參考國家食品藥品監(jiān)督管理局發(fā)《保健食品檢驗(yàn)與評價(jià)技術(shù)規(guī)范(2003版)》對跳臺試驗(yàn)結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn) “若受試樣品與對照組比較，潛伏期明顯延長，錯誤次數(shù)或跳下平臺的動物數(shù)明顯少于對照組，差異有顯著性，以上三項(xiàng)指標(biāo)中，任一項(xiàng)指標(biāo)陽性，均可判定該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)陽性?！钡拿枋?，故認(rèn)為德江天麻可改善東莨菪堿誘導(dǎo)的記憶障礙模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力，作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

4參考文獻(xiàn)

[1] 梁玉勇,寇中貴,袁子福.貴州德江天麻產(chǎn)業(yè)的SWOT分析與發(fā)展對策[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010(12):245-248.

[2] 徐叔云,卞如濂,陳修.藥理實(shí)驗(yàn)方法學(xué)[M].3版.人民衛(wèi)生出版社, 2002:805.

[3] 尹若熙，李剛，俞騰飛，等. 肉蓯蓉多糖對東莨菪堿所致學(xué)習(xí)記憶障礙模型小鼠在突觸可塑性方面的保護(hù)作用[J]. 中國藥理學(xué)通報(bào)， 2014(6):801-807.

[4] 張均田.現(xiàn)代藥理實(shí)驗(yàn)方法[M].北京醫(yī)科大學(xué)中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社， 1998:1022-1024.

[5] Nunez J． Morris Water Maze Experiment[J].J Vis Exp， 2008(19):897．

[6] 申夢童,原福勝.用水迷宮實(shí)驗(yàn)檢測甲醛和乙苯聯(lián)合染毒的神經(jīng)毒性[J]. 中國藥物與臨床， 2013(5)：570-573.

[7] 白楊,辛隨成,加吾拉.電針對APP/PS1轉(zhuǎn)基因AD小鼠Morris水迷宮學(xué)習(xí)記憶行為的影響[J]. 實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)， 2014(1):10-14.

[8] 段小花,李秀芳,周寧娜,等.天麻提取物對血管性癡呆大鼠學(xué)習(xí)記憶及海馬氧化損傷的作用[J].中成藥， 2011(7):1139-1141.

[9] 高冬麗,潘婭,李永江,等.天麻素對血管性癡呆大鼠學(xué)習(xí)記憶能力和海馬p53表達(dá)的影響[J].貴陽醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 2009 (4):382-385.

[10]陳鵬,金燕,王殿華,等.天麻醒腦膠囊對學(xué)習(xí)記憶功能的影響及機(jī)理研究[J].昆明醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 2006(5):36-42.

[11]韓春妮,何芳雁,田野,等.天麻總提物對小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響[J].中國中醫(yī)藥信息雜志, 2014(9):50-52.

(2015-08-25收稿，2015-09-22修回)

中文編輯： 吳昌學(xué)； 英文編輯： 劉華