学习和记忆有关,AChE为分解ACh的酶。本实验结果显示,与空白组比较,模型组大鼠脑组织中乙酰胆碱酯酶升高,乙酰胆碱降低,提示Aβ损害大鼠胆碱能系统而使之表现为拟痴呆特
表2 OMO对Aβ2535致拟痴呆模型大鼠氧化应激水平的影响(±s,n=8)
Table 2 Effect of OMO on oxidative stress activities in brain tissue of Aβ2535treated rats(±s,n=8)
表3 OMO对Aβ2535致拟痴呆模型大鼠能量代谢及胆碱能系统的影响(±s,n=8)
Table 3 Effect of OMO on engery metabolize levels, ACh and AChE activities in brain tissues of Aβ2535treated rats(±s,n=8)
征。给予OMO治疗后该酶活性有降低,与阳性药组比较有显著性差异(P<0.01),但高于阳性药组;OMO各剂量组均可显著提高ACh含量,使其水平恢复至正常范围,提示OMO对痴呆模型大鼠胆碱能系统有影响,见表3。
4 讨论
相关研究显示在痴呆症患者出现神经元及病理变化的极早期,在易感神经元中就有氧化损伤出现[8],说明氧化损伤是导致疾病的一个早期因素,很多氧化应激标志物在神经缠结还未形成之前就已经可以检测到。这就提示早期的抗氧化措施对延缓老年痴呆症发生可能会有一定帮助。本实验结果显示Aβ2535损伤模型大鼠组 SOD,CAT和GSHPx活力明显降低,MDA含量明显升高,OMO给药组SOD,CAT和 GSHPx活力明显升高,MDA含量明显降低,表明OMO能提高 AD模型大鼠脑组织中 SOD,CAT和 GSHPx,降低 MDA含量,从而起到拮抗自由基损伤防治 AD的作用。
阿尔茨海默病(AD)患者其胆碱能神经元系统有特异性神经递质缺陷,胆碱能神经元明显受损,特别是皮质和海马、前脑Meynert基底核和隔区等部位,这些脑区的乙酰胆碱基转移酶(CHAT)和乙酰胆碱酯酶(AChE)活性降低,胆碱能系统活性下降,引起脑中乙酰胆碱(ACh)浓度减少[9]。胆碱能系统改变与AD的认知功能损害程度密切相关,即“胆碱能假说”。研究发现记忆障碍以及情感异常也与不同脑区胆碱能功能障碍以及胆碱能受体数目减少有关[10],提示胆碱能神经传导在多种高级脑功能包括学习记忆过程中起重要作用。本实验结果可以看出,OMO通过抑制痴呆模型大鼠乙酰胆碱酯酶的异常合成或释放,增加乙酰胆碱含量,以纠正胆碱能系统功能紊乱,从而达到减缓记忆衰退或提高记忆的目的。
研究证实AD病人的脑部存在多种能量代谢缺陷,AD病人的皮肤纤维细胞葡萄糖的氧化率降低,脑组织中丙酮酸盐脱氢酶复合体和α酮戊二酸脱氢酶复合体(KGDHC)活性降低[1112]。本实验结果表明,OMO具有显著提高Aβ拟痴呆模型大鼠脑组织中Na+/K+ATP含量,提示OMO具有激活痴呆模型大鼠脑能量代谢的作用,从而达到缓解痴呆对脑造成能量代谢不足。
本研究结果在前期研究基础上,进一步阐明了巴戟天低聚糖通过提高抗氧化能力、激活脑能量代谢、改善胆碱能系统损伤等来改善Aβ2535致大鼠痴呆症状。中医“肾藏精,主骨生髓,通脑”,即补肾以健腦,课题组长期对巴戟天的研究推测:补肾要药巴戟天中的低聚糖应具有显著的益脑作用,应是巴戟天补肾壮阳的物质基础[3,7],本实验结果可为这一推测提供依据,但其具体作用生物机制有待进一步研究阐明。
[参考文献]
[1] 肖新霞,潘胜利. 巴戟天属植物化学成分、药理活性与临床应用[J]. 国外医药·植物分册,2003, 18(6):243.
[2] 徐超斗,张永祥,杨明,等. 巴戟天寡糖的促免疫活性作用[J]. 解放军药学学报,2003,19(6): 466.
[3] 付嘉,熊彬,郑冰生,等. 巴戟天对D半乳糖致衰老小鼠抗氧化系统作用的实验研究[J]. 中国老年学杂志, 2004,24(12):1206.
[4] 张有志,李云峰,刘刚,等. 巴戟天寡糖对获得性无助抑郁模型大鼠行为的影响[J]. 中国行为医学科学, 2005,14(4):309.
[5] 李云峰,罗质璞,杨明,等. 巴戟天寡糖对皮质酮损伤的PC12细胞的保护作用[J]. 中国中药杂志, 2000,25(9):551.
[6] 梁宏宇,吴伟,陈宏. 巴戟素对血管性痴呆大鼠的行为学影响及其机制的探讨[J]. 当代医药卫生, 2005,2(5):8.
[7] 林芳花,林励,肖凤霞,等. 巴戟甲素对正常雄性小鼠交配能力和免疫器官系数的影响[J]. 中国新药杂志, 2008,17(24):45.
[8] Oteiza P I. A mechanism for the stimulatory effect of aluminum on ironinduced lipid peroxidation[J]. Arch Biochem Biophys, 1994, 308: 374.
[9] 韩太真,吴馥梅.学习与记忆的神经生物学[M].北京:北京医科大学 中国协和医科大学联合出版社,1998.
[10] Beatty W W, Butters N, Janowsky D S. Patterns of memory failure after scopolamine treatment: lmpliearions for the cholinergic hypothesis of dementtia [J]. Behav Neurol Biol, 1986, 45:196.
[11] Raichle M E, Gusnard D A. Appraising the brain′s energy budget [J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2002, 99(16):10237.
[12] BouzierSore A K, Serres S, Canioni P, et al. Lactate involvement in neuronglia metabolic interaction: 13CNMR spectroscopy contribution [J]. Biochimie, 2003, 85(9): 841.
Protective effect of oligosaccharides from Morinda officinalis on
βamyloidinduced dementia rats
CHEN Diling1, ZHANG Peng2, LIN Li2*, ZHANG Heming1, LIU Songhao1
(1. Pharmaceutical Research Institute, South China Normal University, Guangzhou 510631, China;
2. College of Chinese Materia Medica, Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine, Guangzhou 510006, China)
[Abstract] Objective: To observe the effect of oligosaccharides of Morinda officinalis (OMO) on βamyloidinduced dementia rats, and study its pharmacological mechanism in treatment of dementia. Method: The dementia model rats were established by injecting Aβ2535 10 μg into bilateral hippocampus. OMO highdose (60 mg·kg-1·d-1) group, OMO lowdose (20 mg·kg-1·d-1) groups, the blank group, the sham operation group and the positive donepezil HCl group (0.125 mg·kg-1·d-1) were designed for the experiment. They were continuously administered with drugs at the 15th day after operation for 25 days. Kit microplate method was used to detect the contents of super oxide dismutase (SOD), malondialdehyde (MDA), catalase (CAT), glutathione reductase (GSHPx), acetylcholine (ACh), acetylcholinesterase (AChE) and Na+/K+ATPase. Result: Compared with the model group, all of administration groups showed higher SOD, CAT and GSHPx levels, and lower MDA in the brain tissues. Besides, they also showed rise in the activities of ACh and Na+/K+ATPase. Conclusion: OMO can ameliorate on βamyloidinduced dementia rats by enhancing oxidation resistance, activating brain energy metabolism and improving the injury of cholinergic system.
[Key words] oligosaccharides from Morinda officinalis; dementia; pharmacodynamics; mechanism; oxidative stress; energy metabolism
doi:10.4268/cjcmm20130908
[責任编辑 张宁宁]