艾地苯醌对血管性痴呆大鼠学习记忆的影响

延安大学附属医院神经外科(延安716000)　艾　鑫　庞永斌　刘　翠



艾地苯醌对血管性痴呆大鼠学习记忆的影响

延安大学附属医院神经外科(延安716000)艾鑫庞永斌刘翠

摘要目的：研究艾地苯醌对血管性痴呆大鼠学习记忆的影响及其机制。方法：将60只SD大鼠随机分为血管性痴呆干预组、血管性痴呆对照组、假手术组。采用双侧颈总动脉结扎建立血管性痴呆大鼠模型。水迷宫实验反映艾地苯醌对血管性痴呆大鼠学习记忆的影响，并测定大鼠脑组织中乙酰胆碱酯酶、胆碱乙酰转移酶、超氧化物歧化酶和丙二醛含量。结果：血管性痴呆干预组与血管性痴呆对照组比较，Morris水迷宫实验结果显示：大鼠寻找平台的潜伏期明显缩短(P<0.05)，穿越平台的次数明显增多(P<0.05)；生化指标检测：大鼠脑组织乙酰胆碱酯酶和丙二醛含量显著降低(P<0.05)，胆碱乙酰转移酶和超氧化物歧化酶含量显著升高(P<0.05)。结论：艾地苯醌对血管性痴呆大鼠学习记忆障碍有显著改善作用，其机制可能与其降低脑组织中氧化应激水平及增加胆碱能神经功能有关。

主题词痴呆，血管性/药物作用记忆/药物作用苯醌类/治疗应用乙酰胆碱酯酶/代谢丙二醛/代谢胆碱乙酰转移酶/代谢模型，动物大鼠

血管性痴呆(Vascular dementia, VD)是继阿尔茨海默病后的第二常见痴呆类型，随着人口老龄化和脑血管病发病率的增加，血管性痴呆是老年人致残、致死的主要原因之一[1]。艾地苯醌(国药准字H10970137)具有对抗脑缺血和中枢神经系统损伤及改善痴呆的作用[2]。本实验拟通过建立血管性痴呆大鼠模型，探讨艾地苯醌对其学习记忆功能的影响并对其作用机制进行初步探讨。

材料与方法

1动物与分组清洁级Sprague-Dawley(SD)大鼠60只，雄性，体质量200～250g，由西安交通大学动物中心提供，动物合格证号：SCXK(陕)2007-001。随机分为3组：血管性痴呆干预组、血管性痴呆对照组、假手术组，每组20只大鼠。

2动物模型的建立大鼠术前禁食8h，禁水4h。10%水合氯醛麻醉(350mg/kg，腹腔注射)，固定在鼠台上，颈部备皮，距正中气管0.5cm处纵行剪开左侧皮肤，钝性分离出大鼠左侧颈总动脉，双重线拴法结扎颈总动脉。正常饲养3d后，同法结扎右侧颈总动脉[3,4]。假手术组只行双侧颈总动脉剥离但不结扎。血管性痴呆干预组造模后以10mg/kg灌服艾地苯醌，1次/d，连续4周，血管性痴呆对照组及假手术组只灌服生理盐水，余同血管性痴呆干预组。

3行为学检测灌服药物4周后开始Morris水迷宫实验[5]，共6d，分为定位航行实验和空间探索实验。前5d为定位航行实验，实验于每天早上10点开始，平台设于西南象限中心，大鼠从东北象限入水，记录找到平台的时间，60s后如未找到平台，潜伏期记录为60s，并引领大鼠站上平台20s。再从西北象限入水，记录找到平台时间，60s后如未找到平台，潜伏期记录为60s，并引领大鼠站上平台20s。第6天进行空间探索实验，将平台撤去，大鼠从东北象限入水，60s内记录大鼠穿越平台所在位置的次数。

4生化指标检测10%水合氯醛深度麻醉(500mg/kg，腹腔注射) 大鼠，断头取脑，用冰生理盐水制成10%的脑匀浆，匀浆后离心取上清液。根据试剂盒说明，测定脑组织中胆碱乙酰转移酶(ChAT)、乙酰胆碱酯酶(AchE) 、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的含量，具体操作根据说明书进行。

结果

1行为学检测结果见表1。与假手术组比较，血管性痴呆对照组大鼠逃避潜伏期延长、穿越平台的次数减少(P<0.05)；与血管性痴呆对照组相比，血管性痴呆干预组大鼠在定位航行实验中，逃避潜伏期明显缩短(P<0.05)；在空间探索实验中，穿越平台次数明显增多 (P<0.05)。

2生化指标检测结果见表2。与假手术组比较，血管性痴呆对照组大鼠ChAT和SOD 含量明显降低，AchE 和 MDA 含量明显升高 (P<0.05)。与血管性痴呆对照组相比，血管性痴呆干预组大鼠ChAT和SOD 含量明显升高，AchE 和 MDA 含量明显降低 (P<0.05)。

表1　艾地苯醌对血管性痴呆大鼠学习记忆(Morris水迷宫)的影响±s,n=20)

表2　艾地苯醌对血管性痴呆大鼠ChAT、AchE、SOD和MDA的含量的影响

讨论

氧化应激和胆碱能功能损伤是血管性痴呆发病的两个重要环节，本实验选择了可反映与学习记忆有关的胆碱能功能和氧化应激水平的指标，以观察艾地苯醌对各指标的影响。

本研究发现：艾地苯醌能够明显缩短大鼠寻找平台潜伏期，而穿越平台次数明显增多，能够显著降低血管性痴呆大鼠脑组织 AchE 和 MDA 含量，升高脑组织 ChAT和SOD 含量。艾地苯醌能够较好的改善血管性痴呆大鼠的学习记忆功能，其作用机理可能包括以下两方面：①自由基作为血管性痴呆神经细胞损害的重要致病因素，通过对质膜进行攻击，使细胞膜，细胞内微环境、遗传和能量代谢等受到一系列破坏，最终导致神经细胞死亡。因此，抗氧化剂通过阻止活性氧形成或消除活性氧，延缓、阻止神经细胞的退行性改变，可能达到治疗血管性痴呆的目的。艾地苯醌作为一种辅酶Q10的类似物，具有很强的抗氧化作用。研究证实，艾地苯醌的抗氧化作用明显强于辅酶Q10[6]，作为呼吸链中的重要辅酶，在线粒体氧化磷酸化和 ATP生成过程中具有非常重要的作用和意义；②现已证实胆碱能系统参与了血管性痴呆的发生，乙酰胆碱存在于胆碱能神经元泡囊中，是迄今发现与学习记忆关系最为密切的一种神经递质。AchE 是乙酰胆碱的水解酶，它的活力变化可间接反映脑内乙酰胆碱的含量和代谢情况，当 AchE 活力降低时，降解乙酰胆碱作用减弱，乙酰胆碱在突触间隙的含量升高，增强突触后效应[7]；而 ChAT 在胆碱能神经元胞体内合成，是细胞催化乙酰胆碱合成的关键酶，故可作为估算乙酰胆碱含量的间接标准[8]。艾地苯醌能够显著降低血管性痴呆大鼠脑组织 AchE含量，升高脑组织 ChAT含量。

本研究结果证实：艾地苯醌能够较好的改善血管性痴呆大鼠的学习记忆功能，其作用机理可能是通过保护线粒体产生能量，提高脑能量代谢和葡萄糖利用率，改善线粒体功能神经元的氧化应激，使脑内ATP产生增加和增强中枢胆碱能神经系统分泌乙酰胆碱的功能，提高海马及下丘脑区单胺类神经递质含量，减轻脑组织脂质过氧化损伤以及抑制海马区神经细胞凋亡来实现。这为艾地苯醌治疗血管性痴呆的临床应用提供了良好的理论基础。

参考文献

[1]沈渔郁. 精神病学[M]. 第5版. 北京：人民卫生出版社，2009：317-320.

[2]董风其, 焦红军. 艾地苯醌治疗急性脑梗死的疗效观察[J].中国实用神经疾病杂志，2010,13(15):55-56.

[3]黄新武,李华,秦大莲,等. 不同时点分别结扎左、右颈总动脉建立大鼠血管性痴呆模型[J].中国老年学杂志，2010,30(14):2006-2007.

[4]李国春,黄新武,张 红,等.不同时点分别结扎左、右颈总动脉建立的大鼠血管性痴呆模型血流变学及生化学研究[J].现代预防医学，2011,38(4):718-720.

[5]黄文革,郭芬芬,刘慰华,等.血管性痴呆动物模型制作方法的改良[J].中国比较医学杂志，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,关新民.急性脑缺血再灌注大鼠不同脑区乙酰胆碱酯酶活性的变化[J]. 脑与神经疾病杂志，1999,7(2):65-67.

[8]杨春壮,王莹,李明秋,等.补肾醒脑方对血管性痴呆模型大鼠行为学及乙酰胆碱转移酶含量的影响[J].山东中医药大学学报，2011,35(5):437-438.

(收稿：2015-11-20)

【中图分类号】R734.1

【文献标识码】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