蘭 鴻,杜士明(鄖陽醫(yī)學院附屬太和醫(yī)院,十堰市 442000)
菟絲子提取物對自然衰老小鼠的抗衰老作用研究
蘭 鴻*,杜士明(鄖陽醫(yī)學院附屬太和醫(yī)院,十堰市 442000)
目的:研究菟絲子提取物對自然衰老小鼠的抗衰老作用。方法:給自然衰老小鼠灌胃菟絲子提取物,先用Y-型電迷宮檢測小鼠的學習記憶能力,后應用生化方法檢測老年小鼠腦組織內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)的活力和丙二醛(MDA)含量。結果:小鼠行為實驗結果表明,菟絲子提取物能使小鼠Y-型電迷宮測試正確次數(shù)顯著降低,但對記憶的保持力影響不大。小鼠腦組織抗氧化酶的活力實驗結果表明,菟絲子提取物能提高小鼠腦組織SOD、GSH-PX活力,降低MDA的含量。結論:菟絲子提取物抗衰老作用可能通過提高腦組織抗氧化酶SOD、GSH-PX活力,降低脂質(zhì)過氧化物MDA含量而實現(xiàn)。
菟絲子提取物;抗衰老作用;機制
菟絲子為旋花科植物菟絲子Cuscuta chinensisLam.的干燥成熟種子,具有滋補肝腎、固精縮尿、安胎、明目、止瀉的功效。王昭等[1]發(fā)現(xiàn)菟絲子能明顯增強衰老模型小鼠的紅細胞免疫功能,具有延緩衰老作用。筆者給自然衰老小鼠灌胃菟絲子提取物,先用Y-型電迷宮檢測小鼠的學習記憶能力,后應用生化方法檢測老年小鼠腦組織內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)的活力和丙二醛(MDA)含量,以進一步探討菟絲子抗衰老的機制。
手術器械(大連醫(yī)療器械有限公司);UP200H型超聲破碎儀、V-560型紫外分光光度儀(日本Jasco公司);Y-型電迷宮(中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態(tài)研究所);TGL16G型臺式高速離心機(上海醫(yī)用分析儀器廠);組織研磨器(北京惠澤奧科貿(mào)有限公司)。
組織蛋白、SOD、GSH-PX、MDA檢測試劑盒(南京建成生物工程公司);菟絲子、人參購自十堰市醫(yī)藥公司,均由鄖陽醫(yī)學院陳吉炎教授鑒定為真品;維生素E(海南養(yǎng)生堂保健品有限公司,批號:2009012311)。
昆明種SPF級老年小鼠,♀♂兼半,體質(zhì)量(40.5±3)g,由鄖陽醫(yī)學院實驗動物中心提供(動物生產(chǎn)合格證號:2008A005)。
2.1.1 菟絲子提取物的制備:菟絲子藥材500 g,加4 000 mL水浸泡2 h,至微脹,文火煎2次,每次煎煮0.5 h,過濾。合并2次提取液,濃縮至生藥濃度為0.4 g·mL-1,置4℃冰箱貯藏,備用。
2.1.2 人參提取物的制備:取藥材500 g,加4 000 mL水浸泡2 h,至微脹,文火煎2次,每次煎煮1 h,過濾。合并2次提取液,濃縮至生藥濃度為0.4 g·mL-1,置4℃冰箱貯藏,備用。
2.1.3 維生素E混懸液的制備:取維生素E膠囊400 mg,以吐溫-80乳化配制成濃度為1.25 mg·mL-1的混懸液,備用。
實驗分為6組,即模型(等容生理鹽水)、人參提取物(4 000 mg·kg-1)、維生素 E(12.5 mg·kg-1)和菟絲子高、中、低劑量(300、200、100 mg·kg-1)組。ig給藥,每天1次,連續(xù)30 d。
2.3.1 動物篩選:將小白鼠放入Y-型電迷宮箱中適應3~5 min后,給予適當電擊,至小白鼠有3足均探索進入電迷宮箱為止,選擇活躍、對電擊反應較敏感、逃避反應迅速者供測試用。淘汰反應過于遲鈍或特別敏感的小鼠。預選出達到連續(xù)2次且≤3次對電擊正確反應,對電擊反應較敏感的小白鼠供實驗用[2,3]。在上述初步篩選的基礎上,通過正式迷宮訓練,淘汰達不到學會標準(學不會)的小鼠[4]。
2.3.2 學習測試(隨機休息法[5]):安全區(qū)以無規(guī)則次序變換,以訓練小鼠辨別燈光刺激及安全方位的能力。小鼠受電擊后逃到安全區(qū)后,燈光繼續(xù)作用10~15 s,熄燈后結束1次測試,小鼠所在肢臂就作為下一次測試的起點,2次測試時間間隔為30 s或休息1 min后再予以第2次測試,依次重復,測試至達連續(xù)9/10標準。
2.3.3 記憶保持(再現(xiàn))測試:學習測試1周后,再以同樣方法測試,正確反應次數(shù)定為A,以A/10表示記憶保持的能力,此值越高說明記憶力越好[3]。
2.3.4 測試指標和相關標準:(1)達標所需的訓練次數(shù)(電擊次數(shù)、反應次數(shù)、測試次數(shù)):用動物學習達到學會標準前所需的測試數(shù),表示其空間分辯反應的學習記憶成績。所需次數(shù)越少,說明學習速度越快或?qū)W習能力越強;所需次數(shù)增多,提示學習記憶能力下降。(2)正誤判定的標準:以小鼠在足底通電后10 s內(nèi)一次性跑向安全區(qū)為正確反應,否則為錯誤反應[5]。(3)達標(學會)標準:以連續(xù)10次中有9次或以上正確反應(正確反應率90%)定為學會標準。
行為實驗結束24 h后,應用乙醚將動物深度麻醉,用100 mL冰冷的生理鹽水經(jīng)心臟做顱內(nèi)灌注,在冰袋上小心快速剝離腦組織,并放入0.9%冰冷生理鹽水中洗凈表面血液。稱重后,應用冰冷的生理鹽水制備成10%組織勻漿,貯藏于-70℃冰箱內(nèi)以備生化分析。檢測當日,組織勻漿低速、低溫離心(4 000 r·min-1,4℃)10 min,取上清測定組織蛋白、SOD、GSH-PX活力及MDA含量。
菟絲子中劑量組小鼠Y-型電迷宮測試學會次數(shù)顯著低于模型組(P<0.05),但對記憶的保持力影響不大。菟絲子提取物對小鼠被動躲避學習記憶的影響見表1。
表1 菟絲子提取物對小鼠被動躲避學習記憶的影響Tab 1 Effect of the extracts of C.chinensis on the memory retention
模型組小鼠腦組織SOD、GSH-PX活力及MDA含量分別為(127.82±24.83)、(104.87±20.58)IU·mg-1,(19.02±0.62)nmol·mg-1;菟絲子中劑量組小鼠GSH-PX活力提高至(209.12±24.17)IU·mg-1,SOD活力提高至(199.25±23.73)IU·mg-1,同時MDA含量降低至(10.15±1.73)IU·mg-1。菟絲子提取物對模型小鼠腦組織SOD、GSH-PX活力及MDA含量的影響見圖1。
圖1 菟絲子提取物對模型小鼠腦組織SOD、GSH-PX活力及MDA含量的影響A.SOD;B.GSH-PX;C.MDA;1.模型組;2.菟絲子低劑量組;3.菟絲子中劑量組;4.菟絲子高劑量組;5.人參提取物組;6.維生素E組Fig 1 Effects of the extracts of C.chinensis on the activity of SOD and GSH-PX and the content of MDAA.SOD;B.GSH-PX;C.MDA;1.model group;2.C.chinesis low dose group;3.C.chinesis media dose group;4.C.chinesis high dose group;5.extracs of Panax ginseng group;6.VE group
衰老是由許多因素綜合作用引起的復雜的過程,老年動物學習記憶能力明顯不如青年動物[6]。在眾多有關衰老發(fā)生發(fā)展的學說中,“自由基學說”是目前贊同者較多的一種理論,氧化應激和活性氧自由基被認為是引起衰老和導致一些神經(jīng)退行性疾病如阿爾茨海默?。ˋD)、帕金森疾?。≒D)的主要原因[7]?;钚匝踝杂苫求w內(nèi)代謝的產(chǎn)物,機體可通過自身的酶系統(tǒng)或非酶系統(tǒng),將體內(nèi)不斷生成的自由基清除,以維持一種動態(tài)平衡。過多自由基的生成可直接破壞生物大分子如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸等,導致細胞壞死;也可間接影響細胞的信號轉(zhuǎn)導和基因調(diào)控,誘導細胞凋亡。由于腦組織富含大量不飽和脂肪酸及自身抗氧化能力較低,使其更易受到自由基的攻擊,產(chǎn)生損傷,因此清除過多的自由基對于腦組織的保護意義尤為重大。
本研究選用自然衰老的小鼠作為衰老動物模型,神經(jīng)系統(tǒng)損害屬自然發(fā)生。目前普遍認為該衰老模型在神經(jīng)生理、結構、行為上更接近人,是適于研究的對象。此模型多用于中藥治療AD的篩選和療效評價以及研究AD的病理生理學特征等方面。
氧化應激是許多神經(jīng)退行性疾?。ㄈ鏏D、PD等)的致病因素之一。當氧化產(chǎn)物超過內(nèi)源性抗氧化物時,就會導致細胞組織發(fā)生氧化損傷。SOD、GSH-PX是體內(nèi)清除自由基最為重要的酶系,MDA含量的高低能間接反映機體細胞受自由基攻擊的嚴重程度,近年來被廣泛用作氧化應激程度的標示物。老年小鼠的學習、記憶功能明顯下降,其腦組織中內(nèi)源性抗氧化酶SOD和GSH-PX活性顯著下降,體內(nèi)自由基清除減少,產(chǎn)生增多,造成自由基聚集,進而導致腦損傷,使MDA含量增高。筆者對小鼠腦組織內(nèi)抗氧化物的研究結果表明,菟絲子可以顯著提高腦組織內(nèi)SOD、GSH-PX活力,同時降低脂質(zhì)過氧化水平,說明其對小鼠學習能力的提高是通過改善腦組織中內(nèi)源性抗氧化體系活力、提高自身的抗氧化能力而實現(xiàn)的。
筆者在體外細胞實驗的基礎上,進一步在老年小鼠體內(nèi),通過動物行為變化指標、腦組織內(nèi)氧化酶活性及脂質(zhì)過氧化程度的觀測,確定菟絲子在生物體內(nèi)的作用,可為菟絲子基礎研究和藥物開發(fā)提供依據(jù)。
[1]王 昭,樸金花,張鳳梅,等.菟絲子對D2半乳糖所致衰老模型小鼠紅細胞免疫功能的影響[J].黑龍江醫(yī)藥科學,2003,26(6):16.
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Study on theAnti-agingAction of the Extracts ofCuscuta chinensisin NaturalAging Mice
LAN Hong,DU Shi-ming(Taihe Hospital of Yunyang Medical College,Shiyan 442000,China)
OBJECTIVE:To observe the Anti-aging activity of the extracts ofCuscuta chinensisin natural aging mice.METHODS:Natural aging mice were given the extracts ofC.chinensisvia i.g.gtt.Y-type electric maze was used to determine their abilities of learning and memory,then biochemical method was adopted to detect the activity of superoxide dismutase(SOD)and glutathione peroxidase(GSH-PX),and the content of malondialdehyde(MDA)in cerebral tissues of aging mice.RESULTS:The test behavior of mice expressed thatC.chinensiscould significantly lower the correct percentage in Y-type electric maze test,but had little effect on the memory retention.The antioxidase activity experiment of cerebral tissues of mice expressed thatC.chinensiscould improve the activity of SOD and GSH-PX in mice cerebral tissue,and lower the contents of MDA.CONCLUSION:The anti-aging activity of the extracts ofC.chinensisis achieved by improving the activity of SOD and GSH-PX,and lowering the contents of MDA.
Extracts ofCuscuta chinensis;Anti-aging activity;Mechanism
R285;R976
A
1001-0408(2010)39-3667-03
*主管藥師。研究方向:醫(yī)院藥學。E-mail:Lh76117611@163.com
2009-11-25
2010-03-29)