基于小鼠游泳计算机自动控制系统的肉苁蓉抗疲劳作用研究

龚梦鹃，谢媛媛，邹忠杰

·药理毒理·

基于小鼠游泳计算机自动控制系统的肉苁蓉抗疲劳作用研究

龚梦鹃1，谢媛媛2，邹忠杰1

目的：基于小鼠游泳计算机自动控制系统，考察肉苁蓉的抗疲劳作用。方法：将小鼠随机分成5组，正常对照组、阳虚模型组、肉苁蓉水煎液低剂量组2.5 g．kg-1、肉苁蓉水煎液中剂量组5 g．kg-1、肉苁蓉水煎液高剂量组10 g．kg-1；除正常对照组外，其余4组小鼠皮下注射氢化可的松25 mg．kg-1，连续注射8天，给药组按给药剂量连续灌胃10天，每天1次，正常对照组和模型组则灌胃给予相等体积的生理盐水；选用已完善的小鼠游泳计算机自动控制系统，观察肉苁蓉对游泳计算机自动管理系统的指标评价体系的影响及对阳虚小鼠丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性的影响。结果：10 g．kg-1肉苁蓉水煎液能延长阳虚小鼠负重游泳的死亡时间（TD）和首次下沉时间（FST），并能降低MDA含量，提高SOD和GSH-Px活性。结论：肉苁蓉能提高阳虚小鼠的抗疲劳能力，且从行为学上看肉苁蓉主要增加游泳前期的耐力。其抗疲劳能力可能与其抗氧化功能有关。

肉苁蓉；阳虚；抗疲劳

疲劳是机体在一定环境条件下，由于过长时间或过于繁重、紧张的体力或脑力劳动而引起的作业效率明显的暂时降低的一种生理现象，主观上一般伴有疲倦感，甚至筋疲力尽的感觉。中医认为，人的整个生命活动，全赖于“元气”，元气禀赋于先天而滋养于后天，是人体能量的源泉，与不同的脏器结合就产生不同的功用，所以元气虚弱，就会使人体的各个功能处于低迷抑制状态，也就构成了产生疲劳的根本原因。

肉苁蓉为列当科一年生草本植物肉苁蓉Cistanche deserticola Y.C.Ma带鳞叶的肉质茎，具有补肾阳，益精血，润肠通便之功效。本文采用氢化可的松造成小鼠阳虚模型，并选用已完善的小鼠游泳计算机自动控制系统[1～2]，观察肉苁蓉对计算机自动管理系统的指标评价体系的改变。由此考查其抗疲劳作用及特点。

1 材料和方法

1.1 试验药物

肉苁蓉Panax ginseng生品，购于北京同仁堂药店，由中国医学科学院药用植物研究所袁经权副研究员鉴定。取肉苁蓉500 g，加10倍量的水，开始煎煮。第1次1 h，第2次0.5 h, 第3次0.5 h。合并煎液，过滤蒸发浓缩，然后放入烘箱烘干成粉末。 最终1 g肉苁蓉粉末相当于原药材2.67 g。

1.2 动物

昆明种小鼠60只，雌雄各半，体重18～20g，由中山大学实验动物中心提供，合格证号：SCXK（粤）2011-0029。

1.3 试剂

氢化可的松注射液，天津金耀氨基酸有限公司，批号：1103282；丙二醛（MDA）测定试剂盒、超氧化物歧化酶（SOD）测试盒、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）测试盒，由南京建成生物工程研究所提供。

1.4 仪器

小鼠游泳计算机控制系统（广东药学院自主研制）；754PC 型紫外可见分光光度计，由上海光谱仪器有限公司提供。

1.5 方法

1.5.1 分组与给药 昆明种小鼠120只，雌雄各半，自然饲养3-4天，随机分成5组：（1）正常对照组；（2）阳虚模型组；（3）肉苁蓉水煎液低剂量组2.5 g．kg-1（按生药量计）；（4）肉苁蓉水煎液中剂量组5 g．kg-1；（5）肉苁蓉水煎液高剂量组10 g．kg-1，每组24只。除正常对照组外，其余4组小鼠皮下注射氢化可的松25 mg．kg-1，连续注射8天[3]，给药组按给药剂量连续灌胃10天，每天1次，正常对照组和模型组则灌胃给予相等体积的生理盐水。第11天开始进行实验测试。

1.5.2 小鼠负重游泳实验 末次给药后30 min后，每组取12只小鼠，鼠尾根部负荷6% 体重的铅丝，置于小鼠游泳计算机自动控制系统中游泳（水深35 cm,水温25℃），记录各项行为学指标。通过小鼠游泳计算机自动控制系统可记录和比较小鼠游泳实验中的各项行为学指标如：游泳时间（SWT, swimming time）、不动时间（IT, immobility time）、死亡时间（TD, time of death）、首次下沉时间（FST, first sink time）、下沉时间（ST, sink time）、游泳距离（SWD, swimming distance）、游泳时间比率(SWR，swimming time rate)：游泳时间/总时间×100%；不动时间比率(ITR，immobility time rate)：不动时间/总时间×100%；下沉时间比率（STR，sinking time rate）：下沉时间/总时间×100%。

各项指标的含义如下，游泳时间（SWT）：游泳过程中动物运动时间（游泳定义为逃脱行为，包括四处游动、四肢划动水面）；不动时间（IT）：游泳过程中动物静止休息的时间（四肢不动漂浮于水面，仅头部露出水面呼吸判断为不动状态）；死亡时间（TD）：动物从放入测试箱开始到体力耗竭的时间（动物沉入水中10s不能浮出水面就判断为体力耗竭）；首次下沉时间（FST）：从实验开始至第一次没于水面下（1s＜t＜10s）的时间；下沉时间（ST）：从动物首次下沉至死亡（实验结束）的时间；游泳距离（SWD）：规定时间内（或死亡前）动物的游泳路程；游泳时间比率(SWR)：游泳时间/总时间×100%；不动时间比率(ITR)：不动时间/总时间×100%；下沉时间比率（STR）：下沉时间/总时间×100%[4]。

1.5.3 抗氧化实验 末次灌胃 1 h 后，每组取12只小鼠，将小鼠置于水深 35 cm、水温25℃的水箱中游泳90 min，然后立即取出摘眼球取血，将血液在4000 rpm 下离心 10 min 后取血清，用分光光度法按照丙二醛（MDA）测定试剂盒、超氧化物歧化酶（SOD）试剂盒和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）试剂盒说明检测 MDA 含量、SOD 活力和 GSH-Px活力。

2 结果

2.1 小鼠负重游泳实验结果

游泳实验结果如表1和2所示。阳虚小鼠耐力减弱，与空白对照组比较，首次下沉时间（FST）、死亡时间（TD）明显缩短（P＜0.05）。而肉苁蓉水煎液高剂量组可增强阳虚小鼠的耐力，与模型组相比，10 g．kg-1肉苁蓉水煎液可明显延长首次下沉时间（FST）、死亡时间（TD）。

由此可见肉苁蓉可使首次下沉时间延长而增加游泳前期的耐力。

表1 肉苁蓉水煎液对小鼠负重6%游泳至死亡的影响计算机记录的行为学指标Ⅰ(D，n=12 )

表1 肉苁蓉水煎液对小鼠负重6%游泳至死亡的影响计算机记录的行为学指标Ⅰ(D，n=12 )

注：与模型组比较，*P＜0.05，下同

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表2 肉苁蓉水煎液对小鼠负重6%游泳至死亡的影响计算机记录的行为学指标Ⅱ(D n=12)

表2 肉苁蓉水煎液对小鼠负重6%游泳至死亡的影响计算机记录的行为学指标Ⅱ(D n=12)

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2.2 抗氧化实验结果

肉苁蓉对小鼠 MDA 含量、SOD 活力和 GSHPX 活力的影响见表3。结果表明，与模型组相比较，10 g．kg-1肉苁蓉水煎液可以减少 MDA 含量（p＜0.05）、增强 SOD 活性（p＜0.01）和增强 GSHPX 活性（p＜0.05）。

表3 肉苁蓉水煎液对阳虚小鼠MDA、 SOD、 GSH-PX的影响(D, n=12 )

表3 肉苁蓉水煎液对阳虚小鼠MDA、 SOD、 GSH-PX的影响(D, n=12 )

注：与模型组相比，**P＜0.01

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3 讨论

随着社会的发展，生活节奏越来越紧张，工作压力也越来越大。高强度的工作压力引起焦虑、脱发、失眠和精神不振等现象，经常深感精力疲惫，记忆减退，并伴有浑身乏力、疲劳等症状。我国中医药养生博大精深，是以传统中医理论为指导，遵循脏腑经络、气血阴阳生化收藏之变化规律，对人体进行科学调理，保持生命健康活力。中医认为，体力和脑力的产生均以气血为物质基础，以经络为纽带，通过五脏功能的相互协调而实现。疲劳的整体功能态改变，有赖于五脏的共同调节，在体力性疲劳状态中肝居于核心地位，在精神性疲劳状态下，以心为重，在慢性疲劳综合征的虚劳状态下，以脾肾为关键，也有赖于心肝和肺的协调。因此，保持心、肝、脾、肺、肾气血的运行正常，对缓解疲劳具有重要意义。

阳虚是产生疲劳综合征的病机之一。本实验采用采用氢化可的松造阳虚模型。

小鼠负重游泳实验中小鼠游泳至死亡的时间可作为判断小鼠耐力程度的客观指标[5,6]。本实验在小鼠游泳实验中采用了小鼠计算机自动控制系统，除记录小鼠的死亡时间（TD）外，还可记录其它指标游泳时间（SWT）、不动时间（IT）、首次下沉时间（FST）、下沉时间（ST）、游泳距离（SWD）、游泳时间比率(SWR)、不动时间比率(ITR)、下沉时间比率（STR），这些指标在评价中药的抗疲劳作用中从行为学上表现了一定的意义，而且上述指标均通过计算机自动控制系统分析整理输出，是一套规范、敏感的指标评价体系[2]。本实验的结果表明10 g．kg-1肉苁蓉水煎液延长小鼠的死亡时间（TD）和首次下沉时间（FST）。本研究证实了肉苁蓉提高阳虚小鼠的抗疲劳能力，并从行为学上发现了其抗疲劳的特点，即使首次下沉时间延长而增加前期耐力。

MDA 是脂质过氧化反应的产物。脂质过氧化反应过程会产生大量的自由基，对机体造成损伤，机体工作能力下降，从而引发疲劳。MDA 含量的降低表明机体内由脂质过氧化反应产生的自由基量降低，对机体产生了保护作用，提高了机体的抗疲劳能力。10g．kg-1肉苁蓉水煎液可以显著降低机体 MDA 含量，表明它可以降低机体受损程度，延缓疲劳的产生。

SOD 可以将 O2-还原为 H2O2和 O2，GSH-Px 可以将有机过氧化物和 H2O2进一步还原为水和无毒物质，因此 SOD 可以保护机体免受自由基的损伤。10 g．kg-1肉苁蓉水煎液可以显著提高SOD 活性，表明它可以通过提高 SOD 活性提高机体清除自由基的能力，加强对机体的保护，提高机体抗疲劳能力。

GSH-Px 是机体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解的酶，可以清除由活性氧和．OH 诱发的脂质过氧化物，保护细胞膜结构和功能的完整性，进而有效防止机体损伤，减少疲劳的产生。10 g．kg-1肉苁蓉水煎液可以显著提高 GSH-Px 活性，表明10 g．kg-1

肉苁蓉水煎液可以通过提高GSH-Px 活性提高机体保护能力，使机体抗疲劳能力增强。因此，肉苁蓉抗疲劳能力可能与其抗氧化功能有关。

[1] 龚梦鹃,刘新民,王立为,等.小鼠游泳的计算机自动管理系统[J].中国实验方剂学杂志,2008, 14(3):39.

[2] 龚梦鹃,张煜.小鼠游泳计算机自动控制系统的抗疲劳指标评价体系的建立[J].辽宁中医药大学学报,2010,12(12):59.

[3] 许兴涛,刘文,杨建宇,等.消除运动性疲劳常用中药的研究回顾[J].光明中医,2002,17(5): 35.

[4] 龚梦鹃,谢媛媛,邹忠杰.枸杞对阴虚小鼠的抗疲劳作用[J].中国实验方剂学杂志,2012,18(14):171.

[5] Tanaka M, Makamura F, Mizokawa S, et al. Establishment and assessment of a rat model of fatigue［J］.Neurosci-Lett, 2003, 352(3): 159.

[6] 夏星,钟振国,林彩云,等.罗汉果皂苷抗疲劳及耐缺氧作用[J].中国实验方剂学杂志,2012,18(17):198.

（责任编辑：陈思敏）

Study on the anti-fatigue function of Roucongrong on Yang defciency model mice

GONG Meng-juan1, XIE Yuan-yuan2, ZOU Zhong-jie1//(1. Guangdong Pharmaceutical University, Guangdong Guangzhou 510006, China; 2. Tsinghua University, Beijing 100084,China)

Objective:To observe the anti-fatigue effect of Roucongrong on Yang defciency model mice.Method:Mice were divided randomly into fve groups: three treatment groups (Roucongrong of 2.5, 5, 10 g．kg-1was orally given for 10 days respectively), model group and control group. Yang defciency mice model was established by injecting hydrocortisone. The effect of Roucongrong was detected with the content of malonaldehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD)and glutathione peroxidase (GSH-Px) activity, weight-loaded swimming test with computer-aided automatic control system for measuring swimming index of mice.Result:Roucongrong decoction can signifcantly increase the time of death and frst sink time in 10 g．kg-1group when compared with model group. It could reduce the malonaldehyde (MDA) content, and enhance the activities of superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GSH-Px).Conclusion:Roucongrong has anti-fatigue effect on Yang defciency model mice. It can increase the endurance capacity of mice in earlier period of swimming. The anti-fatigue mechanism of Roucongrong may be related to the antioxidant ability.

Roucongrong; Yang defciency; anti-fatigue

R 285.5

A

1674-926X(2014)05-012-03

广东省科技厅项目(2012B060300035)

1.广东药学院中药学院， 广东 广州 510006; 2.清华大学化学系，北京 100084

龚梦鹃（1983-），女，江西人，副教授，主要从事中药神经药理学研究Tel:18719379003 Email:gongmengjuan@ 139.com

邹忠杰（1980-），男，山东人，副教授，主要从事中药药效学评价Tel:13533709258 Email:zouzhongjie@139.com

2014-03-01