田 楓 張 穎 李文婷 周淑佩

(北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)部，北京 100191)

二甲雙胍對快速老化模型SAMP8小鼠行為學(xué)及生存率的影響

田 楓 張 穎 李文婷 周淑佩

(北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)部，北京 100191)

目的探討二甲雙胍對SAMP8小鼠行為學(xué)及生存率的影響。方法40只雄性SAMP8小鼠分為二甲雙胍低、中、高劑量實(shí)驗(yàn)組及空白對照組，實(shí)驗(yàn)組每日按小鼠體重灌胃不同濃度的二甲雙胍，空白對照組每日灌胃生理鹽水，觀察小鼠的行為學(xué)指標(biāo)及12月齡生存率。結(jié)果二甲雙胍低、中、高劑量實(shí)驗(yàn)組小鼠行為學(xué)指標(biāo)無明顯變化；低、中、高劑量實(shí)驗(yàn)組12月齡小鼠生存率均高于空白對照組(P<0.05)。結(jié)論二甲雙胍對改善SAMP8小鼠學(xué)習(xí)記憶能力無顯著影響，但可延長SAMP8雄性小鼠的12月齡生存率。

二甲雙胍；SAMP8小鼠；行為學(xué)；學(xué)習(xí)記憶；生存率

二甲雙胍是治療2型糖尿病的首選藥物，近年來對其研究擴(kuò)展到減肥、非酒精性肝損傷、抗衰老及延長壽命等方面〔1〕。特別是關(guān)于二甲雙胍作為抗衰老潛在治療藥物的研究得到了廣泛關(guān)注〔2,3〕。有報道表明，二甲雙胍可降低神經(jīng)退行性疾病風(fēng)險，包括阿爾茨海默病和帕金森病在內(nèi)的神經(jīng)退行性疾病，具有長期的保護(hù)作用〔4〕。SAMP8小鼠為快速老化癡呆模型小鼠，主要以學(xué)習(xí)記憶能力障礙為老化特征，是目前公認(rèn)的比較理想的自然衰老癡呆模型〔5〕。本研究擬探討二甲雙胍對快速老化模型SAMP8小鼠行為學(xué)及生存率的影響。

1 材料與方法

1.1材料 清潔級雄性，SAMP8小鼠40只，6月齡，26～32 g，購自北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)部，合格證號：SCXK(京)2011-0012。飼養(yǎng)于北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)部屏障環(huán)境中，合格證號：SYXK(京)2011-0039。飼喂全價SPF 級大、小鼠繁殖飼料，由北京科澳協(xié)力飼料有限公司生產(chǎn)。鹽酸二甲雙胍，美侖生物，批號:A0830A。0.9%氯化鈉注射液，石家莊四藥有限公司，批號為141231425。

1.2方法

1.2.1分組及給藥方法 將SAMP8小鼠隨機(jī)分為中二甲雙胍低(50 mg/kg)、中(100 mg/kg)、高(200 mg/kg)劑量組及空白對照組各10只。實(shí)驗(yàn)組小鼠每日上午固定時間按照體重灌胃不同劑量的藥物，空白對照組灌胃等體積的生理鹽水，連續(xù)灌胃30 d。實(shí)驗(yàn)操作過程中按照動物福利原則給予人道關(guān)懷。

1.2.2水迷宮實(shí)驗(yàn) 停藥1 w后采用Morris水迷宮進(jìn)行行為學(xué)試驗(yàn)。Morris水迷宮包括1個不銹鋼的圓形水池，將水池等分東南西北4個象限，每個象限標(biāo)記1個入水點(diǎn)；任意將平臺設(shè)置于某 1個象限中間，位置保持不變；一般平臺藏于水面下1～2 cm，水溫保持在21℃～23℃，水迷宮外參照物在實(shí)驗(yàn)期間始終保持不變以供小鼠定位平臺。水迷宮上方有攝像成像系統(tǒng)，自動錄入小鼠游泳軌跡并進(jìn)行分析。試驗(yàn)歷時5 d，每天固定時間段，每個時間段訓(xùn)練4次，訓(xùn)練開始時，從池壁4個入水點(diǎn)的任一點(diǎn)將小鼠面向池壁放入水池，攝像系統(tǒng)記錄小鼠找到平臺的時間(逃避潛伏期)，4次訓(xùn)練即將小鼠分別從4個不同的入水點(diǎn)放入水中。小鼠在60 s內(nèi)找不到平臺(潛伏期計(jì)為60 s)則由實(shí)驗(yàn)者將其拿上平臺，在平臺上休息10 s后再進(jìn)行下一次試驗(yàn)。以逃避潛伏期、穿越平臺次數(shù)、第1次穿越平臺時間、穿越中環(huán)區(qū)域與總路程之間比值作為學(xué)習(xí)成績。每日以小鼠4次訓(xùn)練數(shù)據(jù)平均值作為當(dāng)日學(xué)習(xí)成績，連續(xù)5 d學(xué)習(xí)成績的均值作為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

1.2.3小鼠生存率測定 根據(jù)各組小鼠12月齡時存活數(shù)量，計(jì)算12月齡生存率。生存率(%)=12月齡存活動物數(shù)量/實(shí)驗(yàn)開始時動物數(shù)量×100%

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS17.0軟件進(jìn)行多組間方差分析和兩組間t檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1二甲雙胍對SAMP8小鼠行為學(xué)逃避潛伏期及穿越平臺次數(shù)的影響 不同劑量二甲雙胍對SAMP8小鼠逃避潛伏期及穿越平臺次數(shù)與空白對照相比均無顯著差異(P>0.05)。見表1。

表1 二甲雙胍對SAMP8小鼠行為學(xué)逃避潛伏期及穿越平臺次數(shù)的影響

與空白對照組比較：1)P=0.10；2)P=0.27；3)P=0.32；4)P=0.29；5)P=0.27；6)P=0.41

2.2二甲雙胍對SAMP8小鼠行為學(xué)第1次穿越平臺時間、中環(huán)區(qū)域與總路程之比的影響 不同劑量二甲雙胍對SAMP8小鼠行為學(xué)實(shí)驗(yàn)第1次穿越平臺時間、中環(huán)區(qū)域與總路程之比與空白對照相比均無顯著性變化。見表2。

表2 二甲雙胍對SAMP8小鼠行為學(xué)第1次穿越平臺時間、中環(huán)區(qū)域與總路程之比的影響

與空白對照組比較：1)P=0.18；2)P=0.49；3)P=0.26；4)P=0.14；5)P=0.40，6)P=0.20

2.3二甲雙胍對SAMP8小鼠12月齡生存率的影響 中劑量組12月齡SAMP8小鼠生存率為70%，高劑量組為60%，低劑量組為50%，均高于空白對照組(40%)。

3 討 論

近年來關(guān)于二甲雙胍可延長壽命的研究，在線蟲、小鼠乃至人類中均有報道〔6,7〕。

快速老化模型小鼠是由日本京都大學(xué)Taked教授歷經(jīng)多年精心培育而成的近交系衰老模型小鼠。SAMP8小鼠是其中的一個亞系，除具有一般老化特征外，在渡過4～6個月齡的生長期后，以學(xué)習(xí)記憶力障礙和低恐怖低緊張狀態(tài)為特征，自然發(fā)生快速老化，平均壽命約為364 d，是目前比較理想的自然衰老癡呆模型〔8〕，廣泛應(yīng)用于癡呆及記憶學(xué)習(xí)功能的研究中〔9～11〕。

由于SAMP8小鼠在6月齡后表現(xiàn)為記憶學(xué)習(xí)能力的衰退，同時有文獻(xiàn)報道，關(guān)于二甲雙胍能否延長雄性動物的壽命尚不明確〔4〕，二甲雙胍在本實(shí)驗(yàn)中并未顯示出可改善SAMP8雄性小鼠記憶學(xué)習(xí)能力的作用，這可能與給藥時間不夠長有關(guān)，有報道二甲雙胍可降低神經(jīng)退行性疾病風(fēng)險，一項(xiàng)縱向回顧性研究結(jié)果表明，二甲雙胍對包括阿爾茨海默病和帕金森病在內(nèi)的神經(jīng)退行性疾病，具有長期的保護(hù)作用〔4〕。有研究發(fā)現(xiàn)，50歲以上、接受胰島素治療的2型糖尿病患者與沒有服用過二甲雙肌的研究對象相比，服用1年、2年、2至4年和4年以上二甲雙胍對象的神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病風(fēng)險分別為增加7%降低29、41和84%〔4〕。由此可知，長期服用二甲雙胍為神經(jīng)退行性疾病發(fā)病的保護(hù)因素，但服用二甲胍不足2年則不會有顯著影響。

盡管二甲雙胍在本實(shí)驗(yàn)中并沒有改善SAMP8小鼠的記憶學(xué)習(xí)能力，但對其壽命的影響非常顯著，中劑量組SAMP8小鼠12月齡生存率達(dá)到70%，高于空白對照組生存率，同時高劑量和低劑量組12月齡生存率亦分別高于空白對照組，因此提示二甲雙胍可對延長SAMP8雄性小鼠的壽命起到積極的作用。

1甘立霞.二甲雙胍的臨床作用及研究進(jìn)展〔J〕.現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生，2016;32(11):1601-5.

2Barzilai N,Crandall JP,Kritchevsky SB,etal.Metformin as a tool to target aging〔J〕.Cell Metab,2016;23(6):1060-5.

3Novelle MG,Ali A,Diéguez C,etal.Metformin:a hopeful promise in aging research〔J〕.Cold Spring Harb Perspect Med,2016;6(3):a025932.

4編輯部.關(guān)于二甲雙胍又有幾項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)〔J〕.上海醫(yī)藥，2016;37(14)14:48.

5金 蘋，容 蓉，吳方評，等.磷脂酞絲氨酸/茯苓組合對快速老化模型小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的作用及其機(jī)制〔J〕.解剖學(xué)研究，2015;37(5):406-11.

6齊 赫，劉婷婷，李國榮.二甲雙胍延長壽命的作用及其作用機(jī)制〔J〕.中國臨床藥理學(xué)與治療學(xué)雜志，2012;17(11):1295-301.

7董 丹，張 立，鄒洪斌.衰老與EMT關(guān)系及限食和二甲雙胍對二者作用〔J〕.中國公共衛(wèi)生，2011;21(11):1439-41.

8許煥芳，崔瑩雪，黃茶熙，等.艾燃燒生成物對快速老化模型小鼠血清抗氧化酶的影響〔J〕.中國針灸，2012;32(1):53-7.

9馬飛煜，林 婉，黃林歡，等.金屬硫蛋白3對快速老化癡呆模型小鼠行為學(xué)變化的影響〔J〕.中國老年學(xué)雜志，2014;34(10):2791-2.

10劉金鳳，栗振杰，徐思思，等.針刺對快速老化癡呆模型小鼠SAMP8 學(xué)習(xí)記憶能力的影響〔J〕.2013;40(6):1256-8.

11苗珍花，于建春，苗永霸，等.枸杞葉及枸杞多糖對快速老化模型小鼠行為學(xué)的影響〔J〕.寧夏醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2013;35(2):117-21,129.

〔2016-11-22修回〕

(編輯 郭 菁/滕欣航)

R749

A

1005-9202(2017)19-4722-02；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.19.014

北京高等學(xué)校青年英才計(jì)劃項(xiàng)目(No.YETP0057)

周淑佩(1963-)，女，主任技師，主要從事實(shí)驗(yàn)動物研究。

田 楓(1973-)，女，副主任技師，博士，主要從事實(shí)驗(yàn)動物研究。