蛹虫草多肽提高小鼠学习记忆能力的作用及机制

高峰 谢丽亚 苑广信 安丽萍

蛹虫草多肽提高小鼠学习记忆能力的作用及机制

高峰 谢丽亚 苑广信 安丽萍

目的研究蛹虫草多肽对小鼠学习记忆能力的影响及其作用机制。方法蛹虫草多肽连续灌胃给药45 d，采用腹腔注射氢溴酸东莨菪碱建立小鼠记忆障碍模型，进行Morris水迷宫试验，测定小鼠脑组织中AchE、Na+-K+-ATP酶、eNOS、GABA和Glu含量。结果蛹虫草多肽能缩短小鼠寻找平台的潜伏期及增加穿越平台次数；降低小鼠脑组织AchE含量，升高Na+-K+-ATP、eNOS、GABA和Glu含量。结论蛹虫草多肽能够改善记忆障碍小鼠学习记忆能力，可能与清除体内自由基、抗氧化损伤、保护神经系统等有关。

蛹虫草多肽；学习记忆能力；氧化损伤

蛹虫草（Cordyceps Militaris）也叫北冬虫夏草，是珍稀中草药[1]。主要包括虫草素、虫草酸、多糖、多肽等成分[2]，与冬虫夏草活性成分相似，且虫草素含量高于冬虫夏草，是冬虫夏草的良好代用品。蛹虫草具有提高免疫力、抗衰老等作用[3-4]，本课题组发现其在改善记忆方面也有一定功效，本文通过动物实验为蛹虫草多肽提高记忆力提供理论依据和数据支持。

1 材料

SPF级ICR小鼠，雄性120只，体重16～18 g，购自长春市亿斯实验动物技术有限责任公司。蛹虫草多肽为实验室自制。吡拉西坦片（东北制药集团沈阳第一制药有限公司，批号：5141224）；氢溴酸东莨菪碱（成都曼思特生物科技有限公司，批号：150417）；AChE试剂盒、GABA试剂盒、Na+-K+-ATP酶试剂盒（上海尚乐生物制品研究所）；Infinite M200型酶标仪（TECAN），Morris 水迷宫装置（成都泰盟科技有限公司）。

2 实验方法

2.1 动物分组及给药

将120只小鼠随机平均分为六组：空白对照组、模型组、阳性药组和蛹虫草多肽低（225 mg/kg）、中（450 mg/kg）、高（900 mg/kg）剂量组。阳性药为吡拉西坦片，剂量为600 mg/kg，空白对照组和模型组给予相同体积的蒸馏水，每天灌胃给药1次，连续45 d。

2.2 模型制备及Morris水迷宫试验

灌胃给药结束前1周，开始进行水迷宫试验。灌胃1 h后，除正常对照组腹腔注射生理盐水（3 mg/kg）外，其余各组均腹腔注射氢溴酸东莨菪碱（3 mg/kg），造成小鼠获得性记忆障碍模型，15 min后进行Morris水迷宫试验，连续7 d。

2.3 生化指标检测

水迷宫试验结束后，取小鼠全脑组织，称重，用生理盐水按1：9（w：v）比例在冰水浴中制成10%的匀浆，置4℃离心机中3 500 r/min，离心10 min取上清，-80℃保存，备用。按说明书检测小鼠脑组织中乙酰胆碱酯酶（AchE）、Na+-K+-ATP、一氧化氮合酶（eNOS）、γ氨基丁酸酯（GABA）和谷氨酸（Glu）含量。

2.4 统计学方法

使用SPSS16.0进行统计分析，实验结果用（均数±标准差）表示，采用t检验，以P＜0.05代表差异有统计学意义。

3 结果

3.1 蛹虫草多肽对记忆障碍模型小鼠行为学的影响

在1～6天的定位航行试验中，前3天各组小鼠的逃避潜伏期并无显著差异。第4～6天，与空白对照组相比，模型组小鼠寻找平台的逃避潜伏期延长（P＜0.01），说明造模成功。第4、5天，与模型组相比，蛹虫草多肽高剂量组和阳性药组小鼠寻找平台的逃避潜伏期缩短（P＜0.05）。第6天，与模型组相比，蛹虫草多肽各剂量组和阳性药组小鼠寻找平台的逃避潜伏期缩短（P＜0.05）。第7天的空间搜索试验中，与空白对照组相比，模型组小鼠穿越平台次数减少（P＜0.05）；与模型组相比，蛹虫草多肽高剂量组和阳性药组小鼠穿越平台次数增加（P＜0.05）。见表1。

3.2 蛹虫草多肽对小鼠脑组织中AchE、Na+-K+-ATP、eNOS、GABA和Glu含量的影响

与空白对照组相比，模型组小鼠脑组织中AchE含量升高（P＜0.05），Na+-K+-ATP、eNOS、GABA和Glu含量降低（P＜0.05），说明造模成功。与模型组相比，蛹虫草多肽高剂量组和阳性药组小鼠脑组织中AchE含量降低（P＜0.05），Na+-K+-ATP、eNOS、GABA和Glu含量升高（P＜0.05）；蛹虫草多肽低剂量组小鼠脑组织中Na+-K+-ATP含量升高（P＜0.05）。见表2。

表1 Morris水迷宫试验结果

表2 小鼠脑组织中AchE、Na+-K+-ATP、eNOS、GABA和Glu含量的变化

4 讨论

Morris水迷宫试验是评价动物学习记忆力的经典方法[5-6]。水迷宫试验显示，蛹虫草多肽能缩短小鼠寻找平台的潜伏期及增加其穿越平台的次数，表明蛹虫草多肽对记忆障碍模型小鼠的学习记忆能力有改善作用。体内自由基积累能诱发多种神经系统疾病，GABA和Glu具有清除体内氧自由基、防止脂质过氧化和保护细胞膜免受损伤等作用[7]。因此，GABA、Glu含量可以反映机体抗氧化能力的强弱。AchE是一种神经递质，与学习记忆功能密切相关，其含量增加能损害胆碱能神经，导致认知障碍[8]。因此，可将它作为衡量机体学习记忆力的指标之一[10-11]。Na+-K+-ATP酶又称钠钾泵，其存在于细胞膜上，参与机体能量供应，具有增加脑血流量，促进脑能量代谢和改善学习记忆力的作用。eNOS在体内合成NO对神经系统具有保护作用，促进eNOS活性可使NO释放增多，保护神经细胞。实验结果显示，蛹虫草能够减少小鼠脑组织中乙酰胆碱酯酶（AchE）含量，增加GABA、Na+-K+-ATP、eNOS和Glu含量。

蛹虫草具有提高免疫力、调节心脑血管等功效，但对其多肽提高学习记忆力的功能报道甚少，本文从行为学和分子学两个方面证明蛹虫草多肽能改善氢溴酸东莨菪碱所致的学习记忆障碍，提高小鼠的学习记忆能力。其作用机制可能是通过减少体内自由基，减弱兴奋性毒性，增加能量供应，保护神经系统等来实现的。

[1]樊慧婷，林洪生． 蛹虫草化学成分及药理作用研究进展[J]． 中国中药杂志，2013，38（15）：2549-2552．

[2]李晨曦． 蛹虫草有效成分的提取及保健食品的开发[D]． 南昌：南昌大学，2013：49-51．

[3]宗静． 蛹虫草子实体活性多肽的提取分离方法及其部分生物活性的研究[D]． 重庆：西南大学，2012：54-55．

[4]张亚楠，蔡晓琴，彭海东，等． 酶法水解制备蛹虫草子实体活性多肽的研究[J]． 亚太传统医药，2012，8（8）：26-28．

[5]Yang H， Jin G， Ren D， et al． Mechanism of isoflavone aglycone's effect on cognitive performance of senescence-accelerated mice[J]．Brain and Cognition，2011，76（1）：206-210．

[6]王红利，薛莉君，万东，等． 梓醇改善东莨菪碱诱导的学习记忆障碍及机制研究[J]． 中国药理学通报，2011，27（9）：1272-1275．

[7]Bhadania M， Joshi H， Patel P，et al． Protective effect of menthol on β-amyloid peptide induced cognitive deficits in mice[J]． Eur J Pharmacol，2012，681（1-3）：50-54．

[8]徐敏，陆志俊，张富军． 七氟醚对小鼠空间学习和记忆能力的影响[J]． 上海交通大学学报：医学版，2011，31（2）：182-186．

Effect and Mechanism of Cordyceps Militaris Peptides Improving Learning and Memory Ability in Mice

GAO Feng XIE Liya YUAN Guangxin AN Liping School of Pharmacy, Beihua Univercity, Jilin Jilin 132013, China

ObjectiveTo study the effect of Cordyceps militaris peptides on the learning and memory ability in mice and its mechanism of action.MethodsThe mice were given by gavage with cordyceps militaris peptides once a day for 45 days. To establish the model of memory impairment in mice by intraperitonel injection of scopolamine hydrobromide. Morris water maze experiment was carried out, and then to detect content of AchE, Na+-K+-ATP, eNOS, GABA, Glu in brain tissue.ResultsCordyceps militaris peptides could shorten the incubation period in mice to find platform and increase the number of its cross platform; reduce content of AchE and increase content of Na+-K+-ATP, eNOS, GABA and Glu in brain tissue in mice.ConclusionCordyceps militaris peptides could improve learning memory ability in memory disorder mice, it might be related to removing free radicals, anti-oxidative damage and protecting the nervous system and so on.

cordyceps militaris peptides; learning and memory ability; oxidative damage

R285．5

A

1674-9308（2017）02-0207-02

10．3969/j．issn．1674-9308．2017．02．119

吉林省卫生计生科研计划（2014Z079）

基金项目：吉林市科技计划项目（201464063）

北华大学药学院，吉林 吉林 132013

安丽萍，E-mail：alp960@126．com