李喜香,潘從澤,王建良,李季文,畢映燕,張亞會(huì),錢夢茹
(1.蘭州大學(xué)藥學(xué)院,甘肅 蘭州 730020; 2.甘肅省中醫(yī)院,甘肅 蘭州 730050)
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·實(shí)驗(yàn)研究·
補(bǔ)腦軟膠囊對血管性癡呆小鼠學(xué)習(xí)、記憶能力和海馬組織的影響*
李喜香1,潘從澤2,王建良2,李季文2,畢映燕2,張亞會(huì)2,錢夢茹2
(1.蘭州大學(xué)藥學(xué)院,甘肅 蘭州 730020; 2.甘肅省中醫(yī)院,甘肅 蘭州 730050)
目的:觀察補(bǔ)腦軟膠囊對血管性癡呆小鼠模型的學(xué)習(xí)、記憶能力和海馬組織的影響。方法:采用反復(fù)加閉雙側(cè)頸總動(dòng)脈方法制備血管性癡呆小鼠模型。將造模成功的小鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組,模型對照組,補(bǔ)腦軟膠囊高、中、低劑量組和尼莫地平組6組。給藥第20天進(jìn)行用跳臺實(shí)驗(yàn)檢測小鼠學(xué)習(xí)和記憶能力;給藥第28天取小鼠海馬組織進(jìn)行HE染色,觀測CA1區(qū)的組織病理學(xué)改變。結(jié)果:學(xué)習(xí)成績方面,各給藥組與模型對照組對比,學(xué)習(xí)反應(yīng)時(shí)間均縮短,錯(cuò)誤次數(shù)均減少,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);補(bǔ)腦軟膠囊高劑量組與尼莫地平組對比,反應(yīng)時(shí)間縮短,錯(cuò)誤次數(shù)減少,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。記憶成績方面,各給藥組與模型對照組對比,潛伏期時(shí)間均延長,錯(cuò)誤次數(shù)均減少,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);補(bǔ)腦軟膠囊高劑量組與尼莫地平組對比,潛伏時(shí)間延長,錯(cuò)誤次數(shù)減少,但差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);補(bǔ)腦軟膠囊高劑量組與低劑量組對比,錯(cuò)誤次數(shù)減少,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。各給藥組均可減輕海馬組織CA1錐體細(xì)胞的損傷,補(bǔ)腦軟膠囊高劑量組優(yōu)于尼莫地平組。結(jié)論:補(bǔ)腦軟膠囊能夠改善血管性癡呆小鼠的學(xué)習(xí)、記憶能力,減輕海馬組織損傷,對血管性癡呆小鼠有一定的治療作用。
補(bǔ)腦軟膠囊/藥效學(xué);跳臺實(shí)驗(yàn);學(xué)習(xí)記憶;海馬病理;動(dòng)物;小鼠
血管性癡呆(vasculardementia,VD) 是各種腦血管病變引起的獲得性智能損害和認(rèn)知障礙的綜合征,是一種慢性進(jìn)行性疾病,表現(xiàn)為記憶、計(jì)算、定向、判斷能力下降,可伴有情感障礙、行為異常、認(rèn)知功能障礙和相關(guān)腦血管病的神經(jīng)功能障礙[1]。如何改善和提高VD患者的學(xué)習(xí)、記憶能力,已成為醫(yī)藥領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。補(bǔ)腦膏(批準(zhǔn)文號甘藥制字Z04000828)是甘肅省中醫(yī)院院內(nèi)制劑。近30a的臨床實(shí)踐證實(shí),其對腦外傷性神經(jīng)損傷及后遺癥,腦炎、腦膜炎后遺癥,脊髓變性等腦部疾病療效確切,同時(shí)對血管性癡呆的治療和預(yù)防有明顯的臨床效果[3-4]。補(bǔ)腦軟膠囊是在補(bǔ)腦膏原處方基礎(chǔ)上,運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)研制而成。本實(shí)驗(yàn)將補(bǔ)腦軟膠囊內(nèi)容物作用于血管性癡呆小鼠模型,探討其療效及部分作用機(jī)制,從而為補(bǔ)腦軟膠囊的臨床用藥提供一定的理論依據(jù)。
1.1 動(dòng) 物
健康SPF級KM小鼠,雄性,體質(zhì)量22~25g,由甘肅中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供,許可證號:SCXK(甘)2011-0001。
1.2 藥品、試劑與儀器
補(bǔ)腦軟膠囊由川芎、當(dāng)歸、黃芪、枸杞子、黃精、仙茅、淫羊藿等藥物組成,將浸膏粉加入大豆油基質(zhì)、潤濕劑司盤-80、助懸劑蜂蠟、助流劑微粉硅膠,1g內(nèi)容物含浸膏粉0.48g;尼莫地平片,四川科倫藥業(yè)股份有限公司產(chǎn)品,批號B140901015;注射用硝普鈉,湖南科倫制藥有限公司產(chǎn)品,批號B14050503。水合氯醛,天津市大茂化學(xué)試劑廠產(chǎn)品,批號20141013;40g/L多聚甲醛,北京索萊寶科技有限公司產(chǎn)品,批號20141223。DT200小鼠跳臺測試儀,成都泰盟科技有限公司產(chǎn)品;TEC-VEMJ2 全自動(dòng)組織包埋機(jī)、VIP-5Jr-J2自動(dòng)組織脫水機(jī)、IVS-410石蠟切片機(jī),均為日本SakuraFinetekJapanCo.Ltd產(chǎn)品;Bio-Rad680多功能酶標(biāo)儀,美國伯樂公司產(chǎn)品;OlympusCKS41倒置顯微鏡,日本奧林巴斯公司產(chǎn)品;SIGMA3-18K低溫高速離心機(jī),德國希格瑪公司產(chǎn)品。
1.3 模型的建立與動(dòng)物分組
60只小鼠按體質(zhì)量隨機(jī)分為假手術(shù)組(生理鹽水10μL/g)、模型對照組(生理鹽水10μL/g)、補(bǔ)腦軟膠囊高劑量(800μg/g)組、補(bǔ)腦軟膠囊中劑量(400μg/g)組、補(bǔ)腦軟膠囊低劑量(200μg/g)組和尼莫地平組(尼莫地平14μg/g)6組,每組10只。術(shù)前12h禁食、不禁水;以水合氯醛(500μg/g)腹腔注射麻醉小鼠,仰臥固定于手術(shù)臺上,常規(guī)消毒,頸部正中切口;分離雙側(cè)頸總動(dòng)脈(CCA);在夾閉雙側(cè)CCA之前,腹腔注射硝普鈉(2.5μg/g),隨即用無創(chuàng)動(dòng)脈夾夾閉雙側(cè)CCA10min;再通10min;再夾閉10min;再通后縫合切口,放回籠中保溫飼養(yǎng)。假手術(shù)組僅分離雙側(cè)CCA,不夾閉雙側(cè)CCA,不注射硝普鈉[5-6]。術(shù)中小鼠肛溫保持在36.5~37.5 ℃之間。術(shù)后連續(xù)3d肌肉注射青霉素以預(yù)防感染。各組手術(shù)后第1天均以灌胃方式給藥(按體質(zhì)量10μL/g),連續(xù)給藥28d,1d1次。藥物均精密稱定,以滅菌后的生理鹽水配置為混懸液。
1.4 檢測指標(biāo)
1.4.1 跳臺實(shí)驗(yàn)
灌胃第20天進(jìn)行跳臺實(shí)驗(yàn),將小鼠置于反射箱內(nèi)適應(yīng)5min后輕放于平臺上,小鼠在平臺的停留時(shí)間為潛伏期。小鼠從平臺跳下、接觸銅柵視為錯(cuò)誤,將受到電刺激后跳回平臺以躲避傷害性刺激視為正常反應(yīng)。記錄小鼠首次受到電刺激跳回平臺所需時(shí)間(即反應(yīng)時(shí)間)、跳下安全臺次數(shù)(即錯(cuò)誤次數(shù))作為學(xué)習(xí)成績。于訓(xùn)練后24h進(jìn)行測驗(yàn),記錄第1次跳下平臺的潛伏期、5min內(nèi)的錯(cuò)誤次數(shù)作為記憶成績[7]。
1.4.2 組織病理學(xué)
灌胃第28天進(jìn)行小鼠海馬部位取材。用冰的生理鹽水進(jìn)行心臟灌注后,分離兩側(cè)小鼠海馬組織,一側(cè)海馬組織以40g/L多聚甲醛進(jìn)行固定,洗滌,脫水,透明,浸蠟,包埋,切片,貼片,烤片,二甲苯脫蠟及水化,HE染色,封片等,采用光學(xué)顯微鏡(200倍)觀察海馬組織的變化。每個(gè)標(biāo)本連續(xù)切片5張,切片厚度4μm。正常海馬組織形態(tài)為CA1區(qū)錐體細(xì)胞分4層排列,排列整齊,形態(tài)完整,層次分明;胞質(zhì)均質(zhì)染色,核大而圓,胞核無固縮;纖維結(jié)構(gòu)清晰可辨,未有淋巴細(xì)胞浸潤[8~9]。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
2.1 各組小鼠學(xué)習(xí)成績和記憶成績對比
學(xué)習(xí)成績:與假手術(shù)組對比,模型對照組小鼠的反應(yīng)時(shí)間延長,錯(cuò)誤次數(shù)增加,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),表明小鼠的學(xué)習(xí)成績下降。與模型對照組對比,各治療組反應(yīng)時(shí)間均縮短,錯(cuò)誤次數(shù)均減少,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。補(bǔ)腦軟膠囊高劑量組與尼莫地平組對比,反應(yīng)時(shí)間縮短,錯(cuò)誤次數(shù)減少,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與中、低劑量組對比,反應(yīng)時(shí)間均明顯縮短,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)果表明:各治療組均能提高血管性癡呆小鼠跳臺實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)能力,且在改善反應(yīng)時(shí)間方面補(bǔ)腦軟膠囊呈量效關(guān)系。
記憶成績:與假手術(shù)組對比,模型對照組小鼠的潛伏時(shí)間縮短,錯(cuò)誤次數(shù)增加,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),表明記憶成績下降。與模型對照組對比,各治療組潛伏時(shí)間均延長,錯(cuò)誤次數(shù)均減少,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。補(bǔ)腦軟膠囊高劑量組與尼莫地平對照組對比,潛伏時(shí)間延長,錯(cuò)誤次數(shù)減少,但差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);與低劑量組對比,錯(cuò)誤次數(shù)減少,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)果表明:各治療組均可提高血管性癡呆小鼠跳臺記憶成績,且在增加潛伏時(shí)間方面有量效關(guān)系的趨勢。見表1。
組 別劑量/(μg·g-1)學(xué)習(xí)成績(灌胃第20天)反應(yīng)時(shí)間/s錯(cuò)誤次數(shù)/次記憶成績(灌胃第21天)反應(yīng)時(shí)間/s錯(cuò)誤次數(shù)/次假手術(shù)組15.06±5.04**2.50±1.20**165.88±18.06**2.70±1.44模型對照組53.94±11.577.60±2.5280.14±21.407.80±2.40補(bǔ)腦軟膠囊高劑量組80024.42±5.40**##△**4.30±1.56**#△150.95±20.49**△△4.10±1.32*補(bǔ)腦軟膠囊中劑量組40030.36±5.04**5.20±1.60*135.77±30.09**5.60±2.28補(bǔ)腦軟膠囊低劑量組20035.21±7.97**6.30±1.36139.49±38.63**5.90±1.88尼莫地平組1433.11±8.77**5.70±1.50123.92±21.68**5.10±1.54*
注:與模型對照組對比,*P<0.05,**P<0.01;與補(bǔ)腦軟膠囊低劑量組對比,#P<0.05,##P<0.01;與尼莫地平組對比,△P<0.05,△△P<0.01;與補(bǔ)腦軟膠囊中劑量對比,**P<0.01。
2.2 各組小鼠海馬組織CA1區(qū)組織病理學(xué)改變
光鏡下,假手術(shù)組海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞分4層排列,排列整齊,形態(tài)完整,層次分明;胞質(zhì)均質(zhì)染色,核大而圓,胞核無固縮;纖維結(jié)構(gòu)清晰可辨,未見淋巴細(xì)胞浸潤。模型對照組海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞數(shù)量明顯減少,排列散亂,層次不清;局部可見淋巴細(xì)胞浸潤;部分錐體細(xì)胞明顯受損,胞漿內(nèi)可見空泡形成,細(xì)胞核固縮,纖維結(jié)構(gòu)零亂不清。各治療組海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞輕度損傷或者損傷不明顯,未見錐體細(xì)胞數(shù)量明顯減少;局部細(xì)胞排列紊亂,纖維結(jié)構(gòu)略零亂、不清晰;局部錐體細(xì)胞可見胞漿空泡形成。其中補(bǔ)腦軟膠囊高劑量組小鼠海馬 CA1區(qū)有少量脫失的錐體細(xì)胞,少數(shù)細(xì)胞核固縮,錐體細(xì)胞纖維排列較為整齊;中、低劑量組小鼠海馬 CA1區(qū)錐體細(xì)胞部分脫失,部分細(xì)胞核固縮為三角形或多角形;尼莫地平組海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞損傷不明顯,未見錐體細(xì)胞數(shù)量明顯減少,局部細(xì)胞排列紊亂、纖維結(jié)構(gòu)零亂、不清晰,局部少量錐體細(xì)胞可見胞漿空泡形成。結(jié)果表明:藥物對海馬組織細(xì)胞起到了保護(hù)作用,補(bǔ)腦軟膠囊高劑量作用優(yōu)于尼莫地平。見圖1。
A.假手術(shù)組;B.模型對照組;C.補(bǔ)腦軟膠囊高劑量組;D.補(bǔ)腦軟膠囊中劑量組;E.補(bǔ)腦軟膠囊低劑量組;F.尼莫地平組
跳臺實(shí)驗(yàn)通過記錄實(shí)驗(yàn)小鼠到安全平臺的時(shí)間和受到電擊的次數(shù)來反映實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尋找安全平臺的空間認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)記憶能力[8]。本研究結(jié)果表明:補(bǔ)腦軟膠囊對VD小鼠的學(xué)習(xí)記憶有一定的改善作用,與模型對照組對比,高劑量組反應(yīng)時(shí)間、潛伏時(shí)間、錯(cuò)誤次數(shù)均有顯著性差別,中、低劑量改善作用相對較弱,有明顯的量效關(guān)系趨勢,呈劑量依賴性。海馬是與認(rèn)知功能密切相關(guān)的重要腦區(qū),是學(xué)習(xí)、記憶的高級中樞之一,直接參與信息的整合與貯存;是空間學(xué)習(xí)記憶能力的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),損害海馬則影響空間學(xué)習(xí)記憶;因此,選擇海馬作為研究學(xué)習(xí)、記憶能力的主要部位,有著極其重要的意義。腦組織中海馬區(qū)對缺血、缺氧最為敏感,其中海馬CA1區(qū)是海馬中最易受損的區(qū)域。急、慢性腦血管病變后海馬CA1區(qū)細(xì)胞明顯受損,伴隨記憶力明顯下降。海馬組織中神經(jīng)元的存活數(shù)量直接影響神經(jīng)元突觸的可塑性效應(yīng),影響信息的整合、儲(chǔ)存和傳遞。因此,急、慢性腦血管病變后腦組織缺血、缺氧導(dǎo)致海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞遲發(fā)性壞死,神經(jīng)元的大量凋亡丟失,可能是患者腦卒中后發(fā)生 VD 的病理學(xué)基礎(chǔ)[9-11]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:補(bǔ)腦軟膠囊高、中、低劑量組和尼莫地平組海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞輕度損傷或者損傷不明顯,未見錐體細(xì)胞數(shù)量明顯減少。結(jié)果表明:補(bǔ)腦軟膠囊對VD有一定的改善作用。
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(編輯 陶 珠)
1001-6910(2016)11-0067-04
R749.1+
B
10.3969/j.issn.1001-6910.2016.11.28
李喜香(1968-),女(漢族),甘肅秦安人,主任中藥師,碩士研究生導(dǎo)師,主要從事中藥制劑工藝研究。
蘭州市科技計(jì)劃(2012-2-78)
2016-05-16;
2016-09-06