毒扁豆碱对老年痴呆大鼠的空间记忆能力的影响

jz066520 · 发表于 2014-6-7 10:01:24

【摘要】  目的：探讨毒扁豆碱对老年痴呆大鼠的空间记忆能力的影响，为老年痴呆病人的临床治疗提供新的治疗思路。方法：健康成年雄性大鼠48只，随机分为痴呆组、毒扁豆碱对照组、毒扁豆碱治疗组、空白对照组。运用大鼠穹窿海马切断术建立痴呆模型，术后第8天开始腹腔注射毒扁豆碱，连续1周，然后各组进行Morris水迷宫测试。结果：空间探索实验结果显示，大鼠各象限游泳距离占总距离百分率和跨越各象限平台相应位置次数占总次数百分率，毒扁豆碱治疗组均有明显提高。定位航行实验提示毒扁豆碱处理后的痴呆大鼠寻找水下平台时间明显缩短。结论：痴呆大鼠经过毒扁豆碱治疗后，空间记忆能力出现明显好转，提示毒扁豆碱对痴呆大鼠具有一定的改善作用。

【关键词】  毒扁豆碱; 老年痴呆; 大鼠; Morris水迷宫

　　随着全世界步入老龄化社会，老年痴呆的发病率目前呈现进行性递增的趋势。由于此病影响患者的认知功能、记忆功能、语言功能、视空间功能、社会生活能力、个人生活自理能力和情感人格等，给家庭和社会带来很大负担。因此，WHO已将老年痴呆症定为21世纪5大重点疾病之一[1]。寻找治疗老年痴呆症的有效药物，成为世界医学界的研究热点之一。研究指出[2]，在老年痴呆的早期，胆碱功能缺乏的症状早于其它任何症状，AD特征之一的神经元凋亡也主要发生在胆碱神经元。从治疗角度看，美国FDA批准上市治疗AD的药物均为胆碱酯酶抑制剂[3]，因而研究和开发新的具有更好疗效的胆碱酯酶抑制剂是当前治疗和预防老年痴呆的有效手段。毒扁豆碱是从非洲的毒扁豆种子中提出的生物碱，是一种可逆性胆酯酶抑制剂，但有关毒扁豆碱对老年痴呆大鼠的空间记忆能力的研究却鲜有报道，本实验拟对此展开研究。

　　1 材料和方法

　　1.1 动物及分组

　　选用成年雄性SD大鼠200～220g(购至武汉大学实验动物中心)。动物随机分为4组：老年痴呆组、毒扁豆碱组、毒扁豆碱治疗组以及空白对照组。

　　1.2 试剂

　　毒扁豆碱购置美国sigma公司。

　　1.3 模型制备

　　实验动物无巴比妥钠(40 mg/kg)常规麻醉，大鼠立体定位仪定位，无菌操作下沿颅顶中线作长2 cm切口。于前囟后2.0 mm，中线右侧旁0.5 mm处用牙科钻打开右侧颅骨，仔细剥开硬脑膜暴露大脑皮质，按照大鼠脑立体定位图谱[4]，用特制的宽2 mm刀片于前囟后2 mm，中线右侧1 mm处置刀于脑表面，然后降刀4.1 mm，并向外向内各移动1和0.5 mm。最后再降刀 1 mm外移 1.5 mm，此时上下抽动刀片15次，依次切断(单侧) 扣带回、胼胝体干、背侧穹窿海马伞，制作AD动物模型, 于术后第 8天开始腹腔注射注射毒扁豆碱 100 ug/kg，每天3次，连续给药 3 d后进行Morris水迷宫行为训练。

　　1.4 Morris 水迷宫行为能力测试

　　定位航行实验水池分为 I、II 、III 、IV4个象限。在第3象限放置平台，浸润在水下约1cm高度。实验前 1 d 将大鼠放入水池( 不含平台) 自由游泳2 min熟悉水迷宫环境，试验历时5 d ，每天分上午，下午两个时间段，每段分别训练4次，每个时间段分别从池壁4个起始点将大鼠面向池壁放入水池，记录每次找到平台的时间 (逃避潜伏期，escape latency )和游泳路径。如大鼠在120 s 内找不到平台，由实验者将其引上平台，潜伏期记为120 s，每次间隔4 min让大鼠休息，再行下次试验。

　　1.5 空间探索实验

　　在第 5天下午第 5次训练时拆除水下平台，然后任选一个入水点将大鼠面向池壁放入水中，测其120 s内在各象限的游泳距离及占总距离的百分率和120s内跨越各象限平台相应位置次数及占总次数的百分率，并记录大鼠120s 内搜索平台的路线图。1.6 统计学分析

　　采用SPSS13.0 进行两两比较及t检验。

　　2 结果

　　2.1 大鼠行为能力

　　各组大鼠在Morris水迷宫中定向航行试验结果见图1，空白对照组和毒扁豆碱阴性对照组的大鼠平均逃避潜伏期逐渐缩短，而痴呆组的大鼠则丧失学习记忆能力，平均逃避潜伏期无改变。而给予毒扁豆碱的痴呆大鼠，平均逃避潜伏期时间明显缩短(P<0.05)。说明经过毒扁豆碱治疗的痴呆大鼠，空间记忆学习能力明显提高。图1 各组大鼠寻找平台潜伏期对比

　　2.2 空间探索试验

　　拆去水下平台后，以原站台象限(III象限)的活动时间和穿梭次数为指标，模型组在第3象限的活动时间显著缩短，穿越站台次数明显降低。而给予毒扁豆碱治疗的痴呆大鼠，则在第3象限的活动时间有明显增加，穿越站台次数也有显著的增加，说明毒扁豆碱可明显改善痴呆大鼠的行为能力，见表1。表1 各实验组动物第3象限活动时间与穿越平台次数

　　3 讨论

　　老年痴呆的患病率目前已升至威胁老年人生命的第3位。中枢尤其是海马等与学习和记忆相关的区域中，神经递质乙酰胆碱发现是参与学习，记忆功能重要的神经递质。研究发现：老年痴呆患者大脑内的乙酰胆碱的活性明显降低，运用可透过血脑屏障的胆碱酯酶抑制剂可增加脑内乙酰胆碱的含量，增强突触间的传递，改善患者的学习和记忆能力，因而寻找有效的胆碱酯酶抑制剂对老年痴呆的治疗具有重要的研究价值[5]。毒扁豆碱可以抑制体内胆碱酯酶的活力，是一种副交感神经兴奋剂，可显著增加大脑内部的乙酰胆碱水平，因而理论上可改善老年痴呆的症状，而本实验的研究结果提示，毒扁豆碱可明显的改善老年痴呆大鼠的空间记忆学习能力。研究指出，吗啡能够抑制大鼠对水迷宫任务的回忆;这种抑制作用可能与吗啡抑制中枢胆碱能递质系统功能有关,毒扁豆碱通过加强胆碱能递质系统的活动,从而对抗吗啡诱导而在吗啡所致的记忆丧失，说明毒扁豆碱对学习和记忆的影响远超过我们的想象。综上所述，毒扁豆碱给予后可显著的增加老年痴呆大鼠的空间学习能力和记忆能力，其机制可能是通过增加大脑中枢神经递质乙酰胆碱的含量而得以实现的，但具体的机制如何，仍有待进一步的研究。

【参考文献】
  　1Musiai A, Baida M, Malawska. Recent developments in eholinesterases inhibitors for Alzheimer's disease treatment. Current Medicinal Chemistry, 2007, 14: 2654～2679.

　　2 Kalesnykas G，Puolivali J， Sirvio J， et al. Cholinergic neurons in the basal forebrain of aged female mice. Brain Res, 2004, 1022.

　　3 Jacobsel1 JS. Alzheimer's disease: an overview of current and emerging therapeutic strategies. Curt Top Med Chem. 2002, 2 (4): 343～352.

　　4 包新民，舒斯云.大鼠脑立体定位图谱 .北京：人民卫生出版社，1991，12～20 .

　　5 王淑萍，史字翔.治疗阿尔茨海默病的胆碱酯酶抑制剂的研究进展 . 中国药业, 2005, 14 (10):78～79.

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