投稿专栏
跳台实验与Morris水迷宫实验-淡竹叶多糖的抗衰老作用研究
摘要:通过D一半乳糖建立小鼠亚急性衰老模型,探讨淡竹叶多糖(DZY)的抗衰老作用。昆明种小鼠随机分为空白、模型、DZY高、中、低剂量组(100. 200. 400 mg/kg )。6周后,经Morris水迷宫和小鼠跳台试验测试小鼠的学习记忆能力;检测血清、肝、脑组织中超氧化物歧化酶SOD)、谷胧甘肤过氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量,胸腺、脾脏指数,脑神经元数结果显示,DZY的抗衰老作用与给药剂量呈正相关关系与模型组相比高剂量组小鼠的脾脏、胸腺指数、神经元数显著增加(分别为22.18%. 46.28%. 25.60% ),血清、肝和脑组织中SOD活力(分别为34.27%. 29.69%. 41.63% ). GSH-Px活力(分别为23.18%.42.88% . 45.80%)显著增加、MDA含量显著下降(分别为19.81%. 56.50%. 13.31% ),小鼠跳台学习反应时间缩短40.21 %、错误次数减少39.57%,记忆潜伏期延长51.58%、错误次数减少38.26%,水迷宫潜伏期缩短39.27%、穿越次数增加63.61% (P<0.01 )。淡竹叶多糖有显著的抗衰老作用。
关键词:淡竹叶;抗衰老;谷胧甘肤过氧化物酶;超氧化物歧化酶;丙二醛;多糖
随着人类寿命的延长,人口老龄化问题日益加剧,抗衰老问题现已成为医学领域中最为关注的焦点问题之一。天然植物资源以成为发现与提取抗衰老活性成份的宝库。
淡竹叶为禾本科植物淡竹叶(Lophatherum QracileBrongn. }的茎叶,是一种药食同源的中药,广泛分布于我国长江以南地区。中医理论认为淡竹叶味甘、性寒,具有利尿、清心除烦的功效。现代研究表明其有抗肿瘤、抗菌、利尿、体外抗氧化等药理作用。其化学成分主要为多糖、多酚和黄酮[1,2]等。多糖是存在于动植物中的天然大分子物质,是生命有机体的重要组成部分,与生命体的多种生理功能有关[[3]。大量研究发现,多糖具有抗衰老、抗肿瘤、抗病毒、抗辐射、增强机体免疫等多种生物学活性f4-}l。其通过增强超氧化物歧化酶活力,延缓端粒缩短速度,提高谷肤甘肤过氧化物酶的活性、降低丙二醛的含量以及调节免疫来发挥抗衰老作用。
抗氧化反应是抗衰老作用的重要机制之一。SOD是体内的一种金属酶,其与防御生命体内的氧化毒作用密切相关,它在机体抗衰老、抗辐射、抗炎症和抗肿瘤等方面有着重要作用,成为衡量机体抗衰老能力的重要生物学指标。GSH-Px是生命体内一种重要的催化过氧化氢分解的酶,能清除过氧化物,从而保护细胞免于氧化损伤。因此其活性能反映机体的抗氧化能力。MDA是脂质过氧化反应的最终代谢产物,其含量可以反映机体内脂质的氧化水平,在一定程度上反映机体的衰老进程。
目前未见淡竹叶多糖在生物体内的抗氧化作用研究。本研究以D一半乳糖建立小鼠亚急性衰老模型,观察淡竹叶多糖CDZY)对小鼠衰老的学习记忆能力,对血清、肝、脑组织中超氧化物歧化酶CSOD)、谷肤甘肤过氧化物酶CGS H-Px}活性及丙二醛CMDA)含量以及胸腺、脾脏指数,脑神经元数的影响,以期探讨淡竹叶多糖的抗衰老作用及可能机制。
材料与方法
1.材料与试剂
淡竹叶采于湖南永州,为抽花穗前的叶片,经湖南中医药高等专科学校田润博士鉴定为禾本科植物淡竹叶Lophatherum gracile Brongn.的叶片。超氧化物歧化酶CSOD}、丙二醛CMDA}、谷肤甘肤过氧化物酶C GS H-Px试剂盒,南京建成生物工程研究所;D一半乳糖,sigma公司(用生理盐水配成10%的浓度)。
昆明种小白鼠90只,雌雄各半,体重1922 g,购于湖南斯莱克达实验动物有限公司,动物合格证SCKX 02012-0003)。饲养在温度(22士2 0C)、恒湿 (55%士5%)的环境中,标准饲料与自来水随机取食。氯仿、正丁醇均为分析纯。
2仪器和设备
S artorius电子天平;N-1000S-WA旋转蒸发仪,日本EYELA; KD-2508-III恒温冷冻切片机,厦门伯力电子科技有限公司;JYD-650L超声波细胞粉碎机,上海将来实验设备有限公司;SMG-2通道式水迷宫,中国医学科学院药物研究所;XR-3TB型大小鼠跳台实验分析系统,上海欣软信息科技有限公司。
1.3试验方法
1.3.1淡竹叶多糖的提取
淡竹叶加7倍质量的纯净水加热回流提取1.5小时,过滤,滤渣用7倍质量的纯净水重复提取一次,合并滤液。滤液减压浓缩至原体积的1/4。将一定体积的淡竹叶多糖浓缩液置于分液漏斗中,加入1/3体积的氯仿一正丁醇C4:1)试剂,充分震摇5 min,静置待溶液分层稳定后弃去蛋白层和有机层,多糖层继续用氯仿一正丁醇C4:1)试剂重复处理3次。多糖层加4倍体积的95%乙醇,置于冰箱(C4 0C)中过夜,过滤,沉淀用丙酮、无水乙醇各洗涤3次,低温干燥得淡竹叶多糖。
1.3.2动物分组与给药
90只昆明种小鼠适应性喂养1周后随机分为空白组、模型组及淡竹叶多糖高、中、低剂量组。空白组小鼠每天颈背皮下注射0.5 mL生理盐水,其余各组每日注射0.5 mL 5 % D一半乳糖溶液。淡竹叶多糖高、中、低剂量组每日灌胃给予淡竹叶多糖,给药量分别为400, 200, 100 mg/kg,空白组和模型组每天灌胃等量生理盐水,连续给药6周。
1.3.3小鼠跳台和Morris水迷宫试验
末次给药后各组小鼠进行跳台实验。将小鼠置于跳台仪中,适应环境5 min,然后通以36 V电压。记录小鼠受到电击后跳上跳台的反应时间和5 min内受电击的次数,以此作为学习成绩。24 h后将小鼠直接置于跳台上,记录其第1次跳下跳台的潜伏时间和3min内受电击的次数,以此作为记忆成绩。
迷宫水池高0.5 m,直径1.2 m,站台直径10 cm水温控制在21 }22 0C,其内部被分为4个大小相等的象限。试验在隔音安静的房间内进行,正式测试前,每天训练2次,每次训练2 min,共训练6次。每次从不同点将试验小鼠放入水迷宫中,若2 min尚未找到站台.将小鼠拿至站台上并使其在站台停留20 s。第4d随机选取一下水点测试小鼠寻找到平台的潜伏期。10 min后移去平台,将小鼠面向池壁轻轻放入水中,观察其120 s内穿越原平台位置的次数。
1.3.4生化指标及脾脏、胸腺指数的测定
小鼠行为学试验结束后,称取小鼠体重,眼眶后静脉丛取血,分离血清。迅速摘取小鼠脑和肝脏,用冰冷生理盐水清洗干净,除去皮下脂肪和结缔组织,滤纸吸干后称取质量。将小鼠脑、肝脏剪碎后分别倒入超声波细胞粉碎机,加入9倍质量的生理盐水,制成10%的脑、肝组织匀浆。摘取小鼠脾脏和胸腺,生理盐水清洗干净,滤纸吸干后称取质量。计算脾脏和胸腺指数。
1.3.5小鼠脑神经元数的测定
将小鼠脑组织用干冰迅速冷冻,切片,10%甲醛溶液固定,石蜡包埋,切片,日E染色,每张切片随机选取10个视野,在常规透射电镜下观察脑神经元数。
1.3.6数据处理
所有数据以均数士标准差(x士s)表示,用SPSS 16.0软件统计分析,组间差异用t检验,P<0.05为有显著性差异,P<0.01为有极显著性差异。
2结果与讨论
2.1淡竹叶多糖对衰老小鼠跳台、水迷宫试验的影响
淡竹叶多糖对小鼠学习和记忆能力的影响见表1。与模型组相比空白组、淡竹叶多糖中、高剂量组小鼠跳台学习反应时间显著缩短、记忆的潜伏期显著延长;跳台学习和记忆错误次数显著减少,而水迷宫试验潜伏期显著延长,穿越次数显著增加(P<0.01,P<0.05。淡竹叶多糖中、高剂量组之间小鼠跳台学习反应时间、记忆的潜伏期、学习和记忆错误次数、水
迷宫试验潜伏期和穿越次数亦有显著差异(P<0.01,P<0.05。与模型组相比高剂量组小鼠跳台学习反应时间缩短40.21 %、错误次数减少39.57%,记忆潜伏期延长51.58%、错误次数减少38.26%,水迷宫潜伏期缩短39.27%、穿越次数增加63.61 %。结果表明,淡竹叶多糖能显著增强小鼠的学习和记忆能力。
2.2淡竹叶多糖对血清、肝和脑组织SOD活力的影响
淡竹叶多糖对小鼠血清、肝和脑组织中SOD活力的影响见表2。与模型组相比空白组、淡竹叶多糖中、高剂量组血清、肝和脑组织中SOD活力显著增强(P<0.01, P<0.05。淡竹叶多糖中、高剂量组之间血清、肝和脑组织中SOD活力亦有显著性差异C P<0.01, P<0.05。淡竹叶多糖高剂量组血清、肝和脑组织中SOD活力要强于淡竹叶多糖低剂量组。高剂量组血清、肝和脑组织中SOD活力与模型组比较分别升高34.27%, 29.69%和41.63%。结果表明淡竹叶多糖能显著增强小鼠血清、肝和脑组织中SOD活力。
2.3淡竹叶多糖对血清、肝和脑组织GSH-Px活力的影响
淡竹叶多糖对小鼠血清、肝和脑组织中GSH-Px活力的影响见表3。与模型组相比空白组、淡竹叶多糖中、高剂量组血清、肝和脑组织中GS H-Px活力显著增强(P<0.01, P<0.05。淡竹叶多糖中、高剂量组之间血清、肝和脑组织中GSH-Px活力亦有显著性差异(P<0.01, P<0.05。淡竹叶多糖高剂量组血清、肝和脑组织中GS H-Px活力要强于淡竹叶多糖中剂量
组。与模型组相比高剂量组血清、肝和脑组织中GSH-Px活力分别升高23.18%, 42.88%和45.80%。结果表明淡竹叶多糖能显著增强小鼠血清、肝和脑组织中GS H-Px活力。
2.4淡竹叶多糖对血清、肝和脑组织MDA含量的影响
小鼠血清、肝和脑组织MDA含量见表4。与空白组相比,模型组血清、肝和脑组织中MDA含量极显著增加(P<0.01)。淡竹叶多糖中、高剂量组与模型组以及淡竹叶多糖中剂量组与高剂量组之间血清、肝和脑组织中MDA含量有显著性差异(P<0.01,P<0.05。淡竹叶多糖中、高剂量组血清、肝和脑组织中MDA含量要低于模型组(P<0.01, P<0.05。淡竹叶多糖对MDA含量的影响有剂量依赖性,淡竹叶多糖高剂量组血清、肝和脑组织中MDA含量要低于淡竹叶多糖中剂量组。高剂量组血清、肝和脑组织中MDA含量与模型组相比分别降低19.81 % , 56.50%和13.31 %。结果表明淡竹叶多糖能显著降低小鼠血清、肝和脑组织中MDA含量。
2.5淡竹叶多糖对衰老小鼠脾脏和胸腺指数的影响
淡竹叶多糖对小鼠脾脏和胸腺指数的影响见表5。与模型组相比空白组、淡竹叶多糖中、高剂量组小鼠脾脏和胸腺指数显著增加(P<0.01, P<0.05。淡竹叶多糖中、高剂量组之间小鼠脾脏和胸腺指数亦有显著性差异(P<0.01, P<0.05。淡竹叶多糖高剂量组小鼠脾脏和胸腺指数大于淡竹叶多糖中剂量组。高剂量组小鼠的脾脏和胸腺指数与模型组相比分别升高22.18%和46.28%。结果表明淡竹叶多糖有显著的抗小鼠脾脏及胸腺萎缩作用。
2.6淡竹叶多糖对小鼠脑神经元数的影响
淡竹叶多糖对小鼠脑神经元数的影响见表6。与空白组相比,模型组小鼠脑神经元数显著降低C P<0.01)。与模型组相比,淡竹叶多糖高、中剂量组小鼠脑神经元数显著增加(P<0.01, P<0.05。淡竹叶多糖高剂量组小鼠脑神经元数大于淡竹叶多糖低剂量组。高剂量组小鼠脑神经元数与模型组比较升高25.60%。结果表明淡竹叶多糖能显著的抑制小鼠脑神经元的死亡。
3 结论
文献报道淡竹叶中主要含有多糖、多酚及黄酮等三类生物活性成分,其中以多糖含量最高(多糖含量2.66%总黄酮含量1.62%,多酚含量1. 43%}12'13})。水加热回流最有利于其中多糖的提取,经脱蛋白与乙醇的初步纯化,多糖为本提取物的主要成分。本试验通过对衰老小鼠灌胃不同剂量淡竹叶多糖研究其抗衰作用。试验结果表明,衰老小鼠的学习记忆能力增强,淡竹叶多糖具有显著的抗衰老作用。其抗衰老作用机制与增加超氧化物歧化酶、谷肤甘肤过氧化物酶活性、减少丙二醛含量以及增加胸腺、脾脏指数、脑神经元数有关。同时,随着淡竹叶多糖给药剂量的增加其抗衰老作用也增强。
编辑信箱
欢迎您推荐或发布各类关于实验动物行业资讯、研究进展、前沿技术、学术热点、产品宣传与产业资源推广、产业分析内容以及相关评论、专题、采访、约稿等。
我要分享 >热点资讯
- 年
- 月
- 周