艾地苯醌對血管性癡呆大鼠學習記憶的影響

延安大學附屬醫院神經外科(延安716000)　艾　鑫　龐永斌　劉　翠

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艾地苯醌對血管性癡呆大鼠學習記憶的影響

延安大學附屬醫院神經外科(延安716000)艾鑫龐永斌劉翠

摘要目的：研究艾地苯醌對血管性癡呆大鼠學習記憶的影響及其機制。方法：將60只SD大鼠隨機分為血管性癡呆干預組、血管性癡呆對照組、假手術組。采用雙側頸總動脈結扎建立血管性癡呆大鼠模型。水迷宮實驗反映艾地苯醌對血管性癡呆大鼠學習記憶的影響，并測定大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶、膽堿乙酰轉移酶、超氧化物歧化酶和丙二醛含量。結果：血管性癡呆干預組與血管性癡呆對照組比較，Morris水迷宮實驗結果顯示：大鼠尋找平臺的潛伏期明顯縮短(P<0.05)，穿越平臺的次數明顯增多(P<0.05)；生化指標檢測：大鼠腦組織乙酰膽堿酯酶和丙二醛含量顯著降低(P<0.05)，膽堿乙酰轉移酶和超氧化物歧化酶含量顯著升高(P<0.05)。結論：艾地苯醌對血管性癡呆大鼠學習記憶障礙有顯著改善作用，其機制可能與其降低腦組織中氧化應激水平及增加膽堿能神經功能有關。

主題詞癡呆，血管性/藥物作用記憶/藥物作用苯醌類/治療應用乙酰膽堿酯酶/代謝丙二醛/代謝膽堿乙酰轉移酶/代謝模型，動物大鼠

血管性癡呆(Vascular dementia, VD)是繼阿爾茨海默病后的第二常見癡呆類型，隨著人口老齡化和腦血管病發病率的增加，血管性癡呆是老年人致殘、致死的主要原因之一[1]。艾地苯醌(國藥準字H10970137)具有對抗腦缺血和中樞神經系統損傷及改善癡呆的作用[2]。本實驗擬通過建立血管性癡呆大鼠模型，探討艾地苯醌對其學習記憶功能的影響并對其作用機制進行初步探討。

材料與方法

1動物與分組清潔級Sprague-Dawley(SD)大鼠60只，雄性，體質量200～250g，由西安交通大學動物中心提供，動物合格證號：SCXK(陜)2007-001。隨機分為3組：血管性癡呆干預組、血管性癡呆對照組、假手術組，每組20只大鼠。

2動物模型的建立大鼠術前禁食8h，禁水4h。10%水合氯醛麻醉(350mg/kg，腹腔注射)，固定在鼠臺上，頸部備皮，距正中氣管0.5cm處縱行剪開左側皮膚，鈍性分離出大鼠左側頸總動脈，雙重線拴法結扎頸總動脈。正常飼養3d后，同法結扎右側頸總動脈[3,4]。假手術組只行雙側頸總動脈剝離但不結扎。血管性癡呆干預組造模后以10mg/kg灌服艾地苯醌，1次/d，連續4周，血管性癡呆對照組及假手術組只灌服生理鹽水，余同血管性癡呆干預組。

3行為學檢測灌服藥物4周后開始Morris水迷宮實驗[5]，共6d，分為定位航行實驗和空間探索實驗。前5d為定位航行實驗，實驗于每天早上10點開始，平臺設于西南象限中心，大鼠從東北象限入水，記錄找到平臺的時間，60s后如未找到平臺，潛伏期記錄為60s，并引領大鼠站上平臺20s。再從西北象限入水，記錄找到平臺時間，60s后如未找到平臺，潛伏期記錄為60s，并引領大鼠站上平臺20s。第6天進行空間探索實驗，將平臺撤去，大鼠從東北象限入水，60s內記錄大鼠穿越平臺所在位置的次數。

4生化指標檢測10%水合氯醛深度麻醉(500mg/kg，腹腔注射) 大鼠，斷頭取腦，用冰生理鹽水制成10%的腦勻漿，勻漿后離心取上清液。根據試劑盒說明，測定腦組織中膽堿乙酰轉移酶(ChAT)、乙酰膽堿酯酶(AchE) 、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的含量，具體操作根據說明書進行。

結果

1行為學檢測結果見表1。與假手術組比較，血管性癡呆對照組大鼠逃避潛伏期延長、穿越平臺的次數減少(P<0.05)；與血管性癡呆對照組相比，血管性癡呆干預組大鼠在定位航行實驗中，逃避潛伏期明顯縮短(P<0.05)；在空間探索實驗中，穿越平臺次數明顯增多 (P<0.05)。

2生化指標檢測結果見表2。與假手術組比較，血管性癡呆對照組大鼠ChAT和SOD 含量明顯降低，AchE 和 MDA 含量明顯升高 (P<0.05)。與血管性癡呆對照組相比，血管性癡呆干預組大鼠ChAT和SOD 含量明顯升高，AchE 和 MDA 含量明顯降低 (P<0.05)。

表1　艾地苯醌對血管性癡呆大鼠學習記憶(Morris水迷宮)的影響±s,n=20)

表2　艾地苯醌對血管性癡呆大鼠ChAT、AchE、SOD和MDA的含量的影響

討論

氧化應激和膽堿能功能損傷是血管性癡呆發病的兩個重要環節，本實驗選擇了可反映與學習記憶有關的膽堿能功能和氧化應激水平的指標，以觀察艾地苯醌對各指標的影響。

本研究發現：艾地苯醌能夠明顯縮短大鼠尋找平臺潛伏期，而穿越平臺次數明顯增多，能夠顯著降低血管性癡呆大鼠腦組織 AchE 和 MDA 含量，升高腦組織 ChAT和SOD 含量。艾地苯醌能夠較好的改善血管性癡呆大鼠的學習記憶功能，其作用機理可能包括以下兩方面：①自由基作為血管性癡呆神經細胞損害的重要致病因素，通過對質膜進行攻擊，使細胞膜，細胞內微環境、遺傳和能量代謝等受到一系列破壞，最終導致神經細胞死亡。因此，抗氧化劑通過阻止活性氧形成或消除活性氧，延緩、阻止神經細胞的退行性改變，可能達到治療血管性癡呆的目的。艾地苯醌作為一種輔酶Q10的類似物，具有很強的抗氧化作用。研究證實，艾地苯醌的抗氧化作用明顯強于輔酶Q10[6]，作為呼吸鏈中的重要輔酶，在線粒體氧化磷酸化和 ATP生成過程中具有非常重要的作用和意義；②現已證實膽堿能系統參與了血管性癡呆的發生，乙酰膽堿存在于膽堿能神經元泡囊中，是迄今發現與學習記憶關系最為密切的一種神經遞質。AchE 是乙酰膽堿的水解酶，它的活力變化可間接反映腦內乙酰膽堿的含量和代謝情況，當 AchE 活力降低時，降解乙酰膽堿作用減弱，乙酰膽堿在突觸間隙的含量升高，增強突觸后效應[7]；而 ChAT 在膽堿能神經元胞體內合成，是細胞催化乙酰膽堿合成的關鍵酶，故可作為估算乙酰膽堿含量的間接標準[8]。艾地苯醌能夠顯著降低血管性癡呆大鼠腦組織 AchE含量，升高腦組織 ChAT含量。

本研究結果證實：艾地苯醌能夠較好的改善血管性癡呆大鼠的學習記憶功能，其作用機理可能是通過保護線粒體產生能量，提高腦能量代謝和葡萄糖利用率，改善線粒體功能神經元的氧化應激，使腦內ATP產生增加和增強中樞膽堿能神經系統分泌乙酰膽堿的功能，提高海馬及下丘腦區單胺類神經遞質含量，減輕腦組織脂質過氧化損傷以及抑制海馬區神經細胞凋亡來實現。這為艾地苯醌治療血管性癡呆的臨床應用提供了良好的理論基礎。

參考文獻

[1]沈漁郁. 精神病學[M]. 第5版. 北京：人民衛生出版社，2009：317-320.

[2]董風其, 焦紅軍. 艾地苯醌治療急性腦梗死的療效觀察[J].中國實用神經疾病雜志，2010,13(15):55-56.

[3]黃新武,李華,秦大蓮,等. 不同時點分別結扎左、右頸總動脈建立大鼠血管性癡呆模型[J].中國老年學雜志，2010,30(14):2006-2007.

[4]李國春,黃新武,張 紅,等.不同時點分別結扎左、右頸總動脈建立的大鼠血管性癡呆模型血流變學及生化學研究[J].現代預防醫學，2011,38(4):718-720.

[5]黃文革,郭芬芬,劉慰華,等.血管性癡呆動物模型制作方法的改良[J].中國比較醫學雜志，2011,21(5):49-52.

[6]Wieland E, Schutz E, Armstrong VW,etal. Idebenone protects hepatic microsomes against oxygen radical-mediated damage in organ preservation solutions[J]. Transplantation，1995, 60(5):444-448.

[7]邢宏,王才源,關新民.急性腦缺血再灌注大鼠不同腦區乙酰膽堿酯酶活性的變化[J]. 腦與神經疾病雜志，1999,7(2):65-67.

[8]楊春壯,王瑩,李明秋,等.補腎醒腦方對血管性癡呆模型大鼠行為學及乙酰膽堿轉移酶含量的影響[J].山東中醫藥大學學報，2011,35(5):437-438.

(收稿：2015-11-20)

【中圖分類號】R734.1

【文獻標識碼】A

doi：10.3969/j.issn.1000-7377.2016.05.002

Effects of Idebenone on learning and memory impairments of vascular dementia in rats

Department of Neurosurgery,The Affiliated Hospital of Yan’an University (Yan’an716000) Ai XinPang YongbinLiu Cui

ABSTRACTObjective：To investigate the effect of Idebenone on learning and memory impairments of vascular dementia in rats and its possible mechanism of neuroprotection.Methods： 60 male SD rats were employed and randomly divided into vascular dementia intervention group (n=20), vascular dementia group (n=20) and sham operation group (n=20). The vascular dementia model was established by bilateral common carotid artery ligation. The changes of the spatial learning and memory ability were evaluated by Morris water maze test. The brains were removed to detect the content of AchE, CHAT, SOD and MDA.Results： Compared with vascular dementia group, the learning and memory ability of rats in vascular dementia intervention group were increased，the escape latency were significantly shortened，the number of across the platform after remove platform was increased. The content of AchE and MDA were much lower, that of CHAT and SOD were much higher in vascular dementia intervention group (P<0.05).Conclusion：Idebenone could improve learning and memory ability in rats with vascular dementia. Its mechanism might relate to reducing the level of oxidative stress and enhancing the function of cholinergic neurons.

KEY WORDSDementia,vascular/drug effectsMemory/ drug effectsBenzoquinones/therapeutic useAcetylcholinesterase/metabolismMalondialdehyde/metabolismCholine O-acetyltransferase/metabolismModel,animalsRats