俞云， 汪佰莉， 張雨， 趙宇， 覃筱燕

(1.中央民族大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，北京100081； 2. 中央民族大學(xué)北京市食品環(huán)境與健康工程技術(shù)研究中心，北京100081； 3. 中央民族大學(xué)醫(yī)院檢驗(yàn)科，北京100081)

何首烏苷對(duì)亞急性衰老模型小鼠學(xué)習(xí)記憶能力及海馬內(nèi)ChAT和AChE表達(dá)的影響

俞云1， 2#， 汪佰莉1， 3#， 張雨1， 2#， 趙宇1， 2*， 覃筱燕1， 2*

(1.中央民族大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，北京100081； 2. 中央民族大學(xué)北京市食品環(huán)境與健康工程技術(shù)研究中心，北京100081； 3. 中央民族大學(xué)醫(yī)院檢驗(yàn)科，北京100081)

目的 研究何首烏苷(PolygonummultiflorumThunb. glycoside)對(duì)亞急性衰老模型小鼠學(xué)習(xí)記憶能力及海馬組織內(nèi)膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶(ChAT)和乙酰膽堿酯酶(AChE)表達(dá)的影響。方法 采用AlCl3(10 mg·kg-1)灌胃及D-半乳糖(120 mg·kg-1)頸部皮下注射，持續(xù)處理60 d并通過(guò)跳臺(tái)逃避行為學(xué)實(shí)驗(yàn)法篩選出亞急性衰老KM小鼠模型；將成功構(gòu)建的衰老模型小鼠，雌雄各半，隨機(jī)分為5組，包括：衰老模型組、雌二醇陽(yáng)性對(duì)照組(10 mg·kg-1)和何首烏苷高、中、低劑量組(劑量分別為：80 mg·kg-1、40 mg·kg-1、20 mg·kg-1)；并選擇健康小鼠作為正常對(duì)照組。治療組小鼠在造模后15 d起分別頸部皮下注射高、中、低劑量的何首烏苷和雌二醇，持續(xù)給藥15 d；衰老模型組和正常對(duì)照組小鼠分別給予等體積生理鹽水。利用跳臺(tái)逃避行為學(xué)實(shí)驗(yàn)法判斷各組小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力的變化和差異；利用Western Blot法檢測(cè)小鼠海馬體組織細(xì)胞內(nèi)膽堿酯酶系統(tǒng)ChAT和AChE蛋白表達(dá)情況。結(jié)果 與正常對(duì)照組比較，各實(shí)驗(yàn)組小鼠學(xué)習(xí)記憶能力顯著下降，小鼠跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)顯著增加(P<0.05)；與衰老模型組比較，不同劑量何首烏苷組與雌二醇陽(yáng)性對(duì)照組小鼠學(xué)習(xí)記憶能力明顯改善，小鼠跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)明顯減少(P<0.05或P<0.001)，而不同劑量何首烏苷組與雌二醇陽(yáng)性對(duì)照組小鼠跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)相近(P>0.05)；與衰老模型組比較，不同劑量何首烏苷組與雌二醇陽(yáng)性對(duì)照組小鼠海馬體組織細(xì)胞內(nèi)的ChAT表達(dá)量升高而AChE表達(dá)量下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義或高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.001)。結(jié)論 何首烏苷能有效改善亞急性衰老模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力障礙，其機(jī)制與其使海馬內(nèi)組織細(xì)胞的ChAT表達(dá)升高和AChE表達(dá)降低，從而增加乙酰膽堿的含量以改善膽堿能系統(tǒng)損害有關(guān)。

何首烏苷；亞急性衰老模型小鼠；學(xué)習(xí)記憶；ChAT；AChE

阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)導(dǎo)致患者進(jìn)行性的學(xué)習(xí)記憶能力下降與腦內(nèi)膽堿能遞質(zhì)系統(tǒng)功能的減弱有關(guān)(Ballardetal.，1995；Karranetal.，2011)。動(dòng)物長(zhǎng)期小劑量注射D-半乳糖(D-galactose，D-Gal)聯(lián)合AlCl3灌胃的方法近年來(lái)常被應(yīng)用于建立衰老和腦老化的動(dòng)物模型(Xiaoetal.，2011；Yangetal.，2013)。采用該方法建立的模型小鼠出現(xiàn)了膽堿能神經(jīng)元及其他神經(jīng)元不同程度的丟失，學(xué)習(xí)記憶能力減退，腦組織出現(xiàn)β-淀粉樣蛋白(β-amyloid protein，Aβ)沉積并有老年斑(senile plaques，Sp)和神經(jīng)原纖維纏結(jié)(neurofibrillary tangles，NFT)形成，能較成功地模擬AD發(fā)病及其病理特征(Xiaoetal.，2011；Yangetal.，2013)。

隨著全球人口老齡化，AD引起的老年癡呆癥患者發(fā)病率逐年升高，成為影響老年人生活質(zhì)量的主要疾病之一。研究證實(shí)，AD患者伴有腦中多種神經(jīng)遞質(zhì)的紊亂，包括乙酰膽堿(acetylcholine，ACh)系統(tǒng)、單胺系統(tǒng)和氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)，其中以ACh的減少最為突出，AD患者的癡呆程度與新皮質(zhì)和海馬中ACh缺失程度密切相關(guān)(Auldetal.，2002；Orgogozoetal.，2002)。在AD患者腦內(nèi)，膽堿能神經(jīng)元明顯喪失，膽堿能神經(jīng)纖維發(fā)生退行性改變，膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶(choline acetyl transferase，ChAT)和乙酰膽堿酯酶(acetylcholine esterase，AChE)異常表達(dá)。同時(shí)，AD患者腦內(nèi)ACh的作用位點(diǎn)，煙堿型乙酰膽堿受體和毒蕈堿型乙酰膽堿受體在與學(xué)習(xí)和記憶密切相關(guān)的大腦皮層和海馬明顯減少(Auldetal.，2002；Orgogozoetal.，2002；Lietal.，2012)。目前，膽堿能假說(shuō)已成為AD發(fā)病機(jī)制中最重要的假說(shuō)之一，對(duì)AD的治療有一定指導(dǎo)意義。

何首烏PolygonummultiflorumThunb.是蓼科Polygonaceae何首烏屬Polygonum多年生纏繞藤本植物，有補(bǔ)肝益腎功效，可通過(guò)“補(bǔ)腎”而“生髓”“健腦”，用于增加老年性癡呆患者的記憶功能。研究報(bào)道以何首烏為主藥的復(fù)方口服液對(duì)老年癡呆小鼠模型有明顯的治療效果，能夠降低AChE活性(馬允等，2005)。何首烏的主要有效活性成分為2，3，5，4-四羥基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷(THSG)，也叫何首烏苷(PolygonummultiflorumThunb. glycoside，PM)，其含量高且藥理活性明確(梅雪等，2016)。THSG對(duì)多種腦損傷動(dòng)物模型的學(xué)習(xí)記憶障礙有一定的改善作用，同時(shí)具有抗氧化、清除自由基的功能(張?zhí)m等，2004)，并能促進(jìn)Aβ25-31誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元定向分化(張玉蓮等，2014)。前期在細(xì)胞水平的研究工作也揭示了THSG通過(guò)凋亡相關(guān)信號(hào)通路的蛋白分子來(lái)拮抗星形孢菌素所致的神經(jīng)元毒性損傷(Yangetal.，2014)。本實(shí)驗(yàn)采用AlCl3灌胃和D-Gal皮下注射建立亞急性衰老小鼠模型，進(jìn)一步探討了PM對(duì)亞急性衰老模型小鼠學(xué)習(xí)記憶能力和膽堿酯酶系統(tǒng)的影響，為PM的開(kāi)發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

3月齡健康KM小鼠72只，雌雄各半，體質(zhì)量34.06 g±5.15 g，購(gòu)自北京市海淀區(qū)溫泉幸運(yùn)飼養(yǎng)場(chǎng)，生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK-(軍)-2012-0004，使用許可證號(hào)：SCXK-(軍)-2012-0047。所有小鼠于清潔級(jí)動(dòng)物室飼養(yǎng)，自由飲食，室內(nèi)溫度20～25 ℃，相對(duì)濕度60%～80%，保持通風(fēng)，定時(shí)換氣，每日光照/黑暗更替周期為12 h。

1.2 實(shí)驗(yàn)藥物

PM購(gòu)自北京欣科中晶生物科技有限公司，貨號(hào)：C20H2209，純度>98%。

1.3 實(shí)驗(yàn)試劑

AlCl3、NaCl、D-Gal、雌二醇(estradiol，ED)均購(gòu)自北京博揚(yáng)宏達(dá)科技有限公司產(chǎn)品，貨號(hào)分別為：20140528、1104253、C2312-1、C2312-2；兔抗人ChAT抗體(rabbit，產(chǎn)品編號(hào)：TDY042F)、兔抗人AChE抗體(rabbit，產(chǎn)品編號(hào)：TDY048E)，均為Santa Cruz Biotechnology產(chǎn)品；鼠抗人Actin抗體(mouse，貨號(hào)：A5316)，為Sigma產(chǎn)品；山羊抗小鼠IgG(產(chǎn)品編號(hào)：MD161)、山羊抗兔IgG(產(chǎn)品編號(hào)：MD162)，為Cell Signaling產(chǎn)品；辣根過(guò)氧化物酶(HRP)標(biāo)記的山羊抗兔IgG(產(chǎn)品編號(hào)：H1211)，為Santa Cruz Biotechnology產(chǎn)品；組織裂解液、Tween-20為上海碧云天生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品，貨號(hào)：T8200、922C042。

1.4 實(shí)驗(yàn)儀器

YLS-3TB型跳臺(tái)記錄儀(北京微信斯達(dá)科技發(fā)展有限責(zé)任公司)；化學(xué)發(fā)光成像儀Tanon 4200(上海天能公司)；DYY-TC型電泳儀(北京六一廠)；恒溫水浴鍋(北京長(zhǎng)風(fēng)儀器儀表廠)；高速冷凍離心機(jī)5417R(德國(guó)Eppendodf公司)；低速常溫離心機(jī)TDL-40B(上海安亭公司)；TI-21半干法轉(zhuǎn)膜儀(美國(guó)Hoefer公司)等。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 亞急性衰老模型的建立

參考相關(guān)文獻(xiàn)(Xiaoetal.，2011；王昱等，2015)構(gòu)建亞急性衰老小鼠模型。篩選60只KM小鼠并隨機(jī)分為正常對(duì)照組、衰老模型組、ED陽(yáng)性對(duì)照組(ED劑量為10 mg·kg-1)、何首烏苷高、中、低劑量組(H-PM、M-PM、L-PM組劑量分別為：80 mg·kg-1、40 mg·kg-1、20 mg·kg-1)，雌雄各半。除正常對(duì)照組外，各實(shí)驗(yàn)組每天接受AlCl3(10 mg·kg-1)灌胃及D-Gal(120 mg·kg-1)頸部皮下注射，持續(xù)處理60 d；正常對(duì)照組每天接受等量蒸餾水灌胃及生理鹽水頸部皮下注射，持續(xù)處理60 d。通過(guò)跳臺(tái)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)篩選造模結(jié)果為陽(yáng)性的小鼠：以正常對(duì)照組小鼠跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)的均值為參考值，用衰老模型組的跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)判斷小鼠造模結(jié)果，跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)>正常對(duì)照組小鼠跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)均值的20%即造模成功。

2.2 學(xué)習(xí)和記憶能力測(cè)試

采用跳臺(tái)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)(王昱等，2015)對(duì)衰老模型組和正常對(duì)照組小鼠進(jìn)行訓(xùn)練，根據(jù)跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷各組小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的變化和差異。將小鼠放入反應(yīng)箱內(nèi)適應(yīng)3 min，然后通以0.6 mA，30 V交流電流，小鼠受到電擊后將尋找跳臺(tái)以躲避電擊。記錄各組小鼠5 min內(nèi)從跳臺(tái)跳下的錯(cuò)誤次數(shù)。次日用學(xué)習(xí)完成的小鼠再次進(jìn)行跳臺(tái)測(cè)試，根據(jù)2次跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析各組小鼠的記憶保持能力。

2.3 給藥

給藥組小鼠在造模后15 d起分別頸部皮下注射高、中、低劑量的PM和ED，注射標(biāo)準(zhǔn)為0.1 mL/10 g，持續(xù)給藥15 d；正常對(duì)照組和衰老模型組小鼠注射等量生理鹽水，持續(xù)處理15 d。給藥后采用行為學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的變化。

2.4 Western Blot法檢測(cè)小鼠海馬體組織中ChAT、AChE蛋白表達(dá)量變化

跳臺(tái)行為學(xué)檢測(cè)后，頸椎脫臼法處死小鼠，快速取海馬體，分別保存于3 mL EP管中，-20 ℃暫存。在冰上用細(xì)胞裂解液(質(zhì)量體積比W/V=1∶9)分別將小鼠海馬體組織研磨，冰上裂解30 min后，4 ℃13 000 r·min-1離心25 min，取上清，暫存于-20 ℃，用于Western Blot實(shí)驗(yàn)。

Western Blot法如前期工作文獻(xiàn)(Yangetal.，2014)描述。用BCA法測(cè)定蛋白濃度，對(duì)提取的海馬組織總蛋白進(jìn)行蛋白定量。將每個(gè)樣品的蛋白濃度調(diào)成一致，用10%的SDS-PAGE分離蛋白質(zhì)，半干法轉(zhuǎn)膜(PVDF膜)，5%的奶粉封閉液封閉30 min，一抗(1∶1 000)孵育過(guò)夜(4 ℃)，TBST洗3～5次，每次10 min，室溫下二抗(1∶2 000)孵育1 h，TBST洗3～5次，每次10 min。加化學(xué)發(fā)光液后在化學(xué)發(fā)光成像儀Tanon 4200中檢測(cè)目的蛋白質(zhì)的表達(dá)量并拍照。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以實(shí)驗(yàn)組目的蛋白灰度值與正常對(duì)照組β-actin灰度值的比值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 亞急性衰老模型小鼠的建立

與正常對(duì)照組相比，各實(shí)驗(yàn)組小鼠跳臺(tái)實(shí)驗(yàn)回避錯(cuò)誤次數(shù)顯著增加(P<0.001)。AlCl3灌胃和D-Gal皮下注射引起了小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力的障礙，表明亞急性衰老模型小鼠造模成功(圖1)。

圖1 正常對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組小鼠跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)

###實(shí)驗(yàn)組小鼠回避錯(cuò)誤次數(shù)極顯著高于正常對(duì)照組，P<0.001。

###compared with control group， the number of avoidance errors of treatment group is extreme significantly different，P<0.001.

3.2 PM對(duì)亞急性衰老模型小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響

跳臺(tái)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：與正常對(duì)照組比較，衰老模型組小鼠的跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)明顯增加(P<0.05)；與衰老模型組比較，ED陽(yáng)性對(duì)照組和H-PM組、M-PM組、L-PM組的跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)明顯減少(P<0.05或P<0.001)，而H-PM組、M-PM組和L-PM組與ED陽(yáng)性對(duì)照組的跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)相近(P>0.05)，說(shuō)明PM能夠改善亞急性衰老模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力障礙(表1)。

表1 何首烏苷對(duì)小鼠跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)的影響

注： 與正常對(duì)照組比，*P<0.05； 與衰老模型組比，△P<0.05，△△P<0.01，△△△P<0.001。

Notes： compared with the normal control group，*P<0.05； compared with the model group，△P<0.05，△△P<0.01，△△△P<0.001.

3.3 PM對(duì)亞急性衰老模型小鼠海馬體組織細(xì)胞內(nèi)ChAT表達(dá)的影響

與正常對(duì)照組相比，衰老模型組小鼠海馬體組織細(xì)胞內(nèi)ChAT的表達(dá)量極顯著下降(P<0.001)。給藥后，M-PM組、H-PM組與ED陽(yáng)性對(duì)照組較衰老模型組ChAT的表達(dá)量明顯上升，差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01或P<0.001)；L-PM組與衰老模型組的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。說(shuō)明亞急性衰老模型小鼠海馬體組織細(xì)胞ChAT表達(dá)量明顯下降，而中、高劑量的PM能夠恢復(fù)海馬體ChAT的活性，促進(jìn)膽堿能神經(jīng)元合成ACh，從而改善膽堿能系統(tǒng)(圖2)。

圖2 Western Blot檢測(cè)各組小鼠海馬組織ChAT的表達(dá)量

與正常對(duì)照組比較，***P<0.001； 與衰老模型組比較，#P<0.05，##P<0.01，###P<0.001；n=3； 下同。

Compared with the control group，***P<0.001； compared with the model group，#P<0.05，##P<0.01，###P<0.001；n=3； the same below.

圖3 Western Blot檢測(cè)各組小鼠海馬組織AChE的表達(dá)量

3.4 PM對(duì)亞急性衰老模型小鼠海馬體組織細(xì)胞內(nèi)AChE表達(dá)的影響

與正常對(duì)照組相比，衰老模型組小鼠海馬體組織細(xì)胞內(nèi)AChE的表達(dá)量極顯著增加(P<0.001)；給藥后，L-PM組、M-PM組、H-PM組與ED陽(yáng)性對(duì)照組較衰老模型組AChE的表達(dá)量明顯減少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義或高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，P<0.01或P<0.001)。說(shuō)明亞急性衰老模型小鼠海馬體組織細(xì)胞AChE表達(dá)量明顯上升，ACh破壞顯著，而PM能夠抑制AChE的活性，減少ACh的破壞，改善膽堿能系統(tǒng)損害(圖3)。

4 討論

由于老年癡呆癥的病因、發(fā)病機(jī)理未明，尚無(wú)根治藥物。研究發(fā)現(xiàn)老年癡呆癥患者大腦有大量的鋁沉積，含量是正常人的數(shù)倍，并能引起大腦神經(jīng)纖維病變、膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙，因此推測(cè)鋁與老年癡呆癥的發(fā)病密切相關(guān)，也成為老年癡呆發(fā)病的重要發(fā)病機(jī)制之一。為此提出老年癡呆癥的鋁中毒學(xué)說(shuō)，用鋁(如AlCl3)來(lái)復(fù)制老年癡呆癥的病理模型(馬允等，2005；王昱等，2015)。D-Gal可造成小鼠亞急性衰老早有報(bào)導(dǎo)(孫榮花等，2015)。動(dòng)物長(zhǎng)期注射D-Gal后，由于代謝產(chǎn)物半乳糖醇不能被進(jìn)一步代謝而堆積在細(xì)胞內(nèi)，導(dǎo)致細(xì)胞代謝紊亂，活性氧增多和細(xì)胞膜脂質(zhì)受損，以致機(jī)體多器官、多系統(tǒng)功能衰退，這些現(xiàn)象均與老齡化非常相似。

D-Gal聯(lián)合AlCl3造成小鼠亞急性衰老，引起神經(jīng)元的一系列退行性改變，包括神經(jīng)元數(shù)量減少、超氧化物歧化酶活性下降、丙二醛和脂褐素水平升高、腦內(nèi)ACh含量明顯下降、ChAT表達(dá)下降(Xiaoetal.，2011；王昱等，2015)。故本實(shí)驗(yàn)選擇了AlCl3灌胃聯(lián)合D-Gal頸部皮下注射60 d的處理來(lái)建立亞急性衰老小鼠模型，以模擬老年癡呆癥的病理模型，并通過(guò)跳臺(tái)逃避行為學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證造模是否成功。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組學(xué)習(xí)記憶能力較正常對(duì)照組明顯下降，說(shuō)明模型建立成功。治療后，各給藥組與衰老模型組比較學(xué)習(xí)記憶能力明顯改善，表明PM與ED具有相同的抗衰老功能，可改善亞急性衰老模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。

另一方面，本研究發(fā)現(xiàn)D-Gal聯(lián)合AlCl3方法建模成功的疾病模型動(dòng)物，治療前和治療結(jié)束后的跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)出現(xiàn)了較大的組間差異。D-Gal聯(lián)合AlCl3建模方法雖然是目前普遍使用的一種方法，但是該方法的有效性和持久性可能還存在一定的局限性。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，除各給藥組外，對(duì)照組小鼠的跳臺(tái)回避錯(cuò)誤次數(shù)也出現(xiàn)了顯著的組間差異，提示可能是小鼠在中斷D-Gal和AlCl3處理后機(jī)體對(duì)神經(jīng)組織的損傷進(jìn)行了自身修復(fù)或者是小鼠對(duì)刺激產(chǎn)生了記憶。對(duì)于上述推測(cè)，本課題組將會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證，探究D-Gal聯(lián)合AlCl3造模方法的局限性和改進(jìn)方式。

大腦學(xué)習(xí)記憶和認(rèn)知能力與膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)密切相關(guān)，ACh是此系統(tǒng)重要的神經(jīng)傳導(dǎo)介質(zhì)，它由ChAT催化合成，釋放后作用于AChRs，之后被AChE催化分解。多數(shù)研究表明，AD患者新皮質(zhì)和海馬區(qū)域中ChAT表達(dá)或活性明顯減低，而AChE表達(dá)或活性升高，造成ACh含量明顯下降，使學(xué)習(xí)記憶、認(rèn)知能力減退，且與認(rèn)知障礙程度密切相關(guān)(Ikonomovicetal.，2007；Karranetal.，2011；Lietal.，2012；仇淑君等，2014)。因此檢測(cè)AD小鼠模型海馬組織內(nèi)ChAT和AChE含量，可以評(píng)估中樞膽堿能系統(tǒng)的損害情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，亞急性衰老模型小鼠海馬體組織細(xì)胞內(nèi)ChAT明顯降低而AChE含量顯著上升。藥物干預(yù)后，AChE含量顯著下降而ChAT明顯升高，表明PM能夠提高ChAT的表達(dá)而抑制AChE的活性，恢復(fù)海馬體膽堿能神經(jīng)元內(nèi)合成酶的表達(dá)和活性，促進(jìn)膽堿能神經(jīng)元的修復(fù)，從而改善學(xué)習(xí)記憶和認(rèn)知能力。

綜上所述, PM可改善D-Gal聯(lián)合AlCl3造模形成的亞急性衰老模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力，并顯著升高腦內(nèi)ChAT含量、降低AChE水平，恢復(fù)ACh含量，這可能是防治AD的機(jī)制之一。

馬允， 張樹(shù)球， 梁月秀， 等. 2005. 烏圓補(bǔ)血口服液對(duì)擬老年癡呆癥小鼠腦乙酰膽堿酯酶的影響[J]. 中國(guó)臨床康復(fù)， 44： 94-96.

梅雪， 余劉勤， 陳小云， 等. 2016. 何首烏化學(xué)成分和藥理作用的研究進(jìn)展[J]. 藥物評(píng)價(jià)研究， 39(1)： 122-131.

仇淑君， 王忠良， 李廣意. 2014. 丹參對(duì)AD模型小鼠學(xué)習(xí)記憶及腦內(nèi)和血清內(nèi)乙酰膽堿酯酶含量的影響[J]. 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)， 31(4)： 11-15.

孫榮花， 李爽， 邵瑩， 等. 2015. D-半乳糖致小鼠亞急性衰老模型方法優(yōu)化[J]. 中藥藥理與臨床， 31(4)： 293-295.

王昱， 王勝青， 何九軍， 等. 2015. 橄欖苦苷對(duì)阿爾茨海默病小鼠模型學(xué)習(xí)記憶能力的影響[J]. 中國(guó)新藥雜志， 24(14)： 1654-1658.

張?zhí)m， 李林， 李雅莉. 2004. 何首烏有效成分二苯乙烯甙對(duì)神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)作用的機(jī)制[J]. 中國(guó)臨床康復(fù)， 8(2)： 118-120.

張玉蓮， 周震， 韓文文， 等. 2014. 何首烏有效成分二苯乙烯苷對(duì)Aβ25-31誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞定向分化的影響[J]. 中醫(yī)雜志， 55(4)： 323-327.

Auld DS， Kornecook TJ， Bastianetto S，etal. 2002. Alzheimer’s disease and the basal forebrain cholinergic system： relations to beta-amyloid peptides， cognition， and treatment strategies [J]. Progress in Neurobiology， 68(3)： 209-245.

Ballard C， Gauthier S， Corbett A，etal.1995. Alzheimer’s disease[J]. Lancet， 377： 1019-1031.

Ikonomovic MD， Abrahamson EE， Isanski BA，etal. 2007. Superior frontal cortex cholinergic axon density in mild cognitive impairment and early Alzheimer disease[J]. Archives of Neurology， 64(9)： 1312-1317.

Karran E， Mercken M， De Strooper B. 2011. The amyloid cascade hypothesis for Alzheimer’s disease： an appraisal for the development of herapeutics[J]. Nature Reviews Drug Discovery， 10(9)： 698-712.

Li Q， Chen M， Liu H，etal. 2012. Expression of APP， BACE1， AChE and ChAT in an AD model in rats and the effect of donepezil hydrochloride treatment[J]. Molecular Medicine Report， 6(6)： 1450-1454.

Orgogozo JM， Rigaud AS， St?ffler A，etal. 2002. Efficacy and safety of memantine in patients with mild to moderate vascular dementia： a randomized， placebo-controlled trial (MMM 300) [J]. Stroke， 33(7)： 1834-1839.

Xiao F， Li XG， Zhang XY，etal. 2011. Combined administration of D-galactose and aluminium induces Alzheimer-like lesions in brain[J]. Neuroscience Bulletin， 27(3)： 143-155.

Yang WN， Han H， Hu XD，etal. 2013. The effects of perindopril on cognitive impairment induced by d-galactose and aluminum trichloride via inhibition of acetylcholinesterase activity and oxidative stress [J]. Pharmacology Biochemistry and Behavior， 114： 31-36.

Yang XP， Liu TY， Qin XY，etal. 2014. Potential protection of 2， 3， 5， 4’-tetrahydroxystilbene-2-O-β-D-glucoside against staurosporine-induced toxicity on cultured rat hippocampus neurons[J]. Neuroscience Letters， 576(2)： 79-83.

The Effect ofPloygonummultiflorumThunb. Glycoside on Learning and Memory and Expression of ChAT and AChE in the Hippocampus of Subacute Aging Model Mice

YU Yun1， 2#， WANG Baili1， 3#， ZHANG Yu1， 2#， ZHAO Yu1， 2*， QIN Xiaoyan1， 2*

(1. College of Life & Environmental Science， Minzu University of China， Beijing 100081， China； 2. Beijing Engineering Research Center of Food Environment and Health， Minzu University of China， Beijing 100081， China； 3. The School Hospital Clinical Laboratory， Minzu University of China， Beijing 100081， China)

Objective This study aims to investigate the potential protective effect ofPloygonummultiflorumThunb. glycoside (PM) on the ability of learning and memory and the regulatory function on the expression of ChAT and AChE in the hippocampus of subacute aging mice model. Methods Kunming (KM) mice were treated by AlCl3(10 mg·kg-1)via intragastric administration (Ig) and D-glactose (120 mg·kg-1) via subcutaneous injection on neck for 60 days. The qualified individuals were screened by jumping-out experiment. Male and female qualified mice were equally divided into6 groups， including normal control group, disease model group (negative control)， estradiol positive group (10 mg·kg-1)， PM-high dose (80 mg·kg-1)， PM-medium dose (40 mg·kg-1) and PM-low dose (20 mg·kg-1) groups. Negative control was treated by saline buffer； healthy mice treated by saline buffer were used as normal control. KM mice were treated by PM or estradiol via subcutaneous injection on neck for 15 days since the 15th day after the model was established. The learning and memory ability of mice in each group was determined by the jumping-out experiment. ChAT and AChE protein expression in the hippocampus tissue were detected by Western Blot assay. Results Compared with normal control group， the learning and memory ability of mice decreased in the treatment group， and the number of avoidance errors was significantly increased (P<0.05). Compared with the disease model group， the learning and memory ability of mice treated by designated dose of PM and estradiol was significantly improved， and the number of withdrawal avoidance errors was obviously or extreme obviously decreased (P<0.05 orP<0.001). However， the data of estradiol positive group was similar with those of PM treatment groups (P>0.05). Compared with the disease model group， the expression of ChAT and AChE was down-regulated in the hippocampus of groups treated by PM in different dose or estradiol (P<0.05 orP<0.001). Conclusion PM can effectively improve the learning and memory ability of the subacute aging model mice. The mechanism is related with the increased level of ACh in the hippocampus which can protect the cholinergic system.

PolygonummultiflorumThunb. glycoside； subacute aging model mice； learning and memory； ChAT； AChE

2016-10-09 接受日期：2016-11-16

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31372225)； 中央高校自主科研基金項(xiàng)目(2016SHXY01)； 社會(huì)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目(2015MDTD13C)； 北京市大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目(URTP2015110019)

俞云(1993—)， E-mail：yuyun2012446075@139.com； 汪佰莉(1979—)， E-mail：13811636247@163.com； 張雨(1993—)， E-mail：2112015746@qq.com#共同第一作者

*通信作者Corresponding author， E-mail：zhaoyu198387@gmail.com； bjqinxiaoyan@muc.edu.cn

10.11984/j.issn.1000-7083.201600272

Q95-33

A

1000-7083(2017)01-0048-06