人参茎叶总皂苷对D－半乳糖致衰老小鼠脑组织的抗氧化作用

人参茎叶总皂苷对D-半乳糖致衰老小鼠脑组织的抗氧化作用

刘佳陈丹娜曾琛张敬敬

(长沙医学院基础医学系，湖南长沙410219)

摘要〔〕目的探讨人参茎叶总皂苷(GSLS)对D-半乳糖致衰老小鼠抗氧化的作用。方法GSLS分低、中、高个剂量组：7.5、30、120 mg·kg-1·d-1给小鼠灌胃，模型组和空白组为生理盐水灌胃；除空白组注射生理盐水外，其他组每天颈背部皮下注射D-半乳糖制备亚急性衰老模型；连续42 d进行灌胃和注射。观察和测定小鼠体重等基本生命状态，Morris水迷宫法检测小鼠的认知能力，比色法测定小鼠全脑组织中的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力及丙二醛(MDA) 含量，考察GSLS在脑中的抗氧化性能。结果与空白组比较，模型组小鼠空间学习记忆能力下降，全脑组织SOD、GSH-Px活性明显降低(P<0.05)，MDA含量明显增加(P<0.01)；与模型组比较，GSLS灌胃中剂量组逃避潜伏期缩短(P<0.05)，GSLS中、高剂量给药可增加脑组织SOD活性(P<0.01和P<0.05)、中剂量GSLS可减少MDA含量(P<0.01)。低剂量GSLS对小鼠脑组织SOD活性和MDA含量无明显影响。结论GSLS在一定剂量下对D-半乳糖致衰老模型小鼠认知能力减退具有改善作用，可能与提高衰老小鼠的抗氧化能力有关。其中30 mg·kg-1·d-1为最佳用量，120 mg·kg-1·d-1灌胃42 d可能存在一定毒性。

关键词〔〕人参茎叶总皂苷；抗氧化；衰老；D-半乳糖

中图分类号〔〕R285.5〔文献标识码〕A〔

基金项目：湖南省教育厅科学研究项目(11C0135)

通讯作者：陈丹娜(1977-)，女，博士，讲师，主要从事中药生物特性研究。

第一作者：刘佳(1979-)，女，硕士，讲师，主要从事抗衰老的生物机制研究。

人参既可对抗机体衰老，也可延缓脑衰老〔1〕。前者已被现在很多科学实验证实〔2〕，但人参抗脑衰老需要进一步验证，而且脑老化可能为脑细胞凋亡、神经递质紊乱、衰老基因表达、氧自由基损伤等多种内外因素所致，人参通过何种方式延缓脑老化尚且有待进一步研究。本实验先证实了人参茎叶总皂苷(GSLS)对D-半乳糖致亚急性衰老小鼠〔3〕脑组织的保护作用，然后探讨GSLS的抗氧化能力。

1材料与方法

1.1 动物、试剂及仪器SPF级昆明小鼠，雄性，体重(22±2)g，由湖南斯莱克景达实验动物有限公司提供，批号43004700000750，长沙医学院湖南省重点建设学科标准动物室饲养。GSLS含量≥80%UV，购自吉林省宏久生物科技公司。D-半乳糖购自Genview公司。超氧化物歧化酶(SOD) 试剂盒、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)试剂盒和丙二醛(MDA) 试剂盒购自南京建成生物工程研究所，批号分别为20120315，20120914，20120602；其他化学试剂均为分析纯。Morris水迷宫，西班牙Panlab公司生产。722型分光光度计，产自上海光谱仪器有限公司。

1.2 实验小鼠分组及给药40只小鼠适应性喂养1 w后随机分为5组：空白组，模型组，GSLS低、中、高剂量组7.5、30及120 mg·kg-1·d-1，每组8只，自由摄食和饮水。每天称重，实验组按体重灌胃GSLS，空白组和模型组按照5 ml·kg-1·d-1生理盐水灌胃。除空白组外，其他组颈背部皮下注射D-半乳糖500 mg·kg-1·d-1制备亚急性衰老小鼠模型，空白组注射同体积的生理盐水，连续灌胃和注射42 d后检测小鼠的认知能力，处死小鼠，测定各项生化指标。

1.3 Morris水迷宫检测

1.3.1 定向航行实验加药第38天开始训练4 d，每天上、下午各一轮，将小鼠从Morris水迷宫4个象限入水点面向水池壁放入水中，记录小鼠找到透明有机玻璃平台的时间(逃避潜伏期)。若超过2 min未找到平台，引导其到平台上站立15 s。第5天(加药第42天)检测逃避潜伏期，超过2 min未找到平台，潜伏期记为120 s。

1.3.2 空间探索实验第5天(加药第42天，加药后2 h)撤除平台，然后将小鼠任选入水点放入水中，测其120 s内游过原平台所在位置的次数(跨平台次数)。

1.4 生化指标测定于末次给药后6 h称量小鼠体重，脱颈椎处死,冰上迅速取出全脑组织，生理盐水冲洗后剪碎后置玻璃匀浆器中，加9倍体积预冷生理盐水，制成10%(W/V) 的脑组织匀浆。3 000 r/min离心10 min，取上清液按试剂盒说明书测定脑组织SOD、GSH-Px活性及MDA含量。

1.5 统计学方法 采用SPSS19.0软件进行单因素方差分析及t检验。

2结果

2.1 GSLS对小鼠表现状态和体重的影响与空白组相比，模型组、GSLS低剂量组和中剂量组小鼠的饮食情况、大小便情况、毛发状态和精神状态均无异常，体重总体呈现增加趋势，与空白组无显著差异，以此证明D-半乳糖致衰老过程中，小鼠并无明显的体重变化；而GSLS高剂量组小鼠体重波动幅度较大，用药第1周即出现体重增长缓慢，后缓慢增加；在第32～42天出现活动较少、摄食减少、毛发易竖立、易激惹等表现，体重增长速度与其他组出现差异(图1)。

图1　不同剂量GSLS灌胃42 d对小鼠体重增长的影响

2.2 GSLS对衰老小鼠认知能力的影响 由表1可知，模型组小鼠的定向航行实验的逃避潜伏时间明显长于空白组(t=2.50,P=0.041)，空间探索实验中该组小鼠跨原平台次数则少于空白组(t=2.42,P=0.046)，说明衰老造模成功。与模型组相比，GSLS中剂量组小鼠更快找到平台，逃避潜伏期缩短(t=2.53,P=0.039)，而跨原平台次数各剂量组与模型组的差别无统计学意义(P>0.05)。

表1　GSLS对衰老小鼠认知能力的影响

与空白组比较：1)P<0.05；与模型组比较：2)P<0.05

2.3 GSLS对衰老小鼠脑组织中SOD、GSH-Px活性和MDA含量的影响由表2可知，模型组小鼠的脑组织SOD(t=3.20,P=0.015)和GSH-Px活性显著低于空白组(t=2.66,P=0.032)，模型组小鼠MDA含量则显著高于空白组(t=3.90,P=0.006)，提示衰老模型小鼠脑组织抗氧化能力下降。与模型组相比，GSLS中剂量组(t=4.462,P=0.003)和高剂量组SOD(t=3.02,P=0.019)活性显著升高，而中剂量组MDA含量降低(t=3.78,P=0.007)。GSLS各剂量组的GSH-Px活性与模型组相比，差别无统计学意义(P>0.05)。

表2　GSLS对衰老小鼠脑组织中SOD、

与空白组比较：1)P<0.01，2)P<0.05；与模型组比较：3)P<0.01，4)P<0.05

3讨论

针对衰老现象，有很多学说，例如基因突变学说、端粒学说、氧自由基学说、免疫功能下降学说等〔4〕。氧化自由基学说是目前比较公认的学说之一。生物体进行生命活动时，时刻产生着自由基，同时又具有有效的自由基清除酶催化系统(如SOD、GSH等)，使体内自由基维持在正常水平。随着年龄的增长，这种平衡逐渐被破坏，造成自由基的过剩。过量自由基可通过过氧化作用攻击细胞膜、线粒体膜等膜性结构及核酸、蛋白质和酶类等生物大分子，引起膜上的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化，产生脂质过氧化物。生物大分子如脂质、蛋白质、核酸的损伤，导致细胞结构破坏而功能丧失，最终导致机体的衰老〔5〕。过氧化脂质的分解产物之一便是MDA，因此它可以间接反映体内自由基产生和衰老程度。

本实验水迷宫检测证实了一定剂量的GSLS对D-半乳糖致衰老模型小鼠的认知能力减退具有改善效果，但过高剂量、过低剂量却没有这个效果，说明GSLS在短时间内可能对小鼠认知能力的提升作用不够稳定或不太显著，也可能与该实验样本数量有限有关。与此同时，高剂量组和中剂量组脑组织的SOD活性增高，氧化代谢产物MDA含量则显著下降，由此可确定人参皂苷可以提高衰老小鼠的抗氧化能力，降低过氧化代谢物积累。两者综合考虑，可以认为抗氧化作用必须累积到一定程度，生物的认知能力才会出现显著地提高。另外需要注意的是，产生抗衰老效果必须较长期服用GSLS，并且必须在一定剂量下，实验中可看出剂量过低无效，而高剂量组小鼠毛发易竖立、较容易反应过激等表现提示其神经兴奋性常高于正常值，体重下降则提示也许已出现毒副作用，高剂量GSLS影响了小鼠的健康，也许间接解释了该组小鼠的认知能力没有改善的原因。过量使用人参出现毒性反应也不乏有报道〔6〕，提示人们心目中的“中药圣品”并非是完全安全。

4参考文献

1陈兆耀，刘新峰，徐格林.人参皂苷改善认知功能作用的研究进展〔J〕.中国老年学杂志，2011;31(24)：4980-2.

2雷秀娟，冯凯，孙立伟，等.人参皂苷抗衰老机制的研究进展〔J〕.氨基酸和生物资源，2010;32(1)：44-7.

3李树梅，卢胜明，康峰,等.衰老动物模型的研究进展及应用〔J〕.中国老年学杂志，2011;31(19)：3869-72.

4李国林，印大中.近代衰老理论研究进展〔J〕.中国老年学杂志，2008;28(8)：824-7.

5庞军，甘炜，唐宏亮，等.中医非药物疗法抗自由基延缓衰老的实验研究进展〔J〕.广西中医药，2010;33(1)：6-8.

6 杜迎刚，苗青.人参安全食效性研究〔J〕.安徽农业科学，2008;36(25)：10954-5.

〔2013-11-30修回〕

(编辑赵慧玲/曹梦园)