玉米须总黄酮对阿尔茨海默症小鼠学习记忆功能的影响

□冯小童

（石室中学北湖校区四川成都610052）

玉米须总黄酮对阿尔茨海默症小鼠学习记忆功能的影响

□冯小童

（石室中学北湖校区四川成都610052）

本实验探索玉米须总黄酮（STF）对β-淀粉样蛋白（Aβ25-35）所致阿尔兹海默症（AD）模型小鼠学习记忆的影响。40只小鼠随机分组，通过注射Aβ25-35构建AD小鼠模型，用玉米须总黄酮灌胃治疗3周后，检测小鼠空间学习记忆能力、脑组织中活性氧簇（ROS）和丙二醛（MDA）含量。结果显示，与AD模型组相比，STTF高剂量组小鼠空间学习记忆能力显著增加（p＜0.01），脑组织中ROS和MDA含量均明显降低（p＜0.01）。因此，玉米须总黄酮可能通过抑制AD小鼠脑内氧化应激反应改善Aβ25-35所致AD小鼠学习记忆能力。

玉米须；总黄酮；阿尔茨海默症；学习记忆

阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease,AD）是一种进行性的神经中枢退行疾病。在临床上的表现主要为记忆和认知功能的降低，推理能力障碍，运动功能障碍以及生活能力下降[1]。目前全球AD患病人数日趋上涨，给社会造成巨大负担。在发达国家中，AD已经成为继心血管类疾病、癌症和脑中风后的第四大致死性疾病[2]。目前关于AD的发病机制尚不明确，其主要病理特征是脑内β-淀粉样蛋白（amyloid β-protein,Aβ）聚集形成的斑块与过度磷酸化的tau蛋白形成的神经元纤维缠绕[3]。现有用于治疗AD的药物大多针对的靶点比较单一，并不符合AD可能是由多种病因共同引起形成的特点。

玉米须是禾本科蜀黍属植物玉米（Zea mays）的花柱和柱头。主要生物活性成分包括多糖类、皂苷、蛋白质、类固醇、黄酮类、生物碱、单宁酸、不饱和脂肪酸等[4]。近年来，植物黄酮的生物学活性备受关注，成为人们研究的热点[5]。黄酮类化合物在临床上主要用于治疗心血管疾病，具有扩张冠状血管、抗心律失常、降压等作用。玉米须总黄酮（Stigma Maydis total flavone,STF）是玉米须的主要活性成分，具有增强免疫、抗氧化、抗衰老和抗肿瘤等作用[6]。本研究通过海马组织注射β-淀粉样蛋白（Aβ）构建AD小鼠模型，经不同浓度玉米须总黄酮灌胃治疗3周后，采用水迷宫法检测小鼠学习记忆能力，同时检测小鼠脑内活性氧簇（reactive oxygen species,ROS）和脂质过氧化产物丙二醛（malondialdehyde,MDA）活性，探讨玉米须总黄酮对AD的治疗作用机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物

ICR小鼠50只，雄性，体重22～26g，由四川省成都达硕实验动物中心提供（生产许可证：SCXK（川）2015-030）。小鼠自由进食、饮水，室温保持25℃左右。

1.2 试剂与仪器

玉米购自本地农贸市场，经四川师范大学生命科学学院植物学教研室鉴定确认后，摘取玉米须。β-淀粉样蛋白25-35（Aβ25-35,Sigma），ROS检测试剂盒（北京天根生化科技）、MDA检测试剂盒（北京天根生化科技），其余SDS、无水乙醇、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、氯化钠、戊巴比妥纳、HPD300、硝酸铝、盐酸等均为国产分析纯。

电子天平（万分之一，赛多利斯科学仪器北京有限公司），超声波清洗仪（宁波新芝生物科技股份有限公司），Morris水迷宫系统（淮北正华生物仪器设备公司），紫外可见分光光度计Spekoll500（AJ耶拿），旋转蒸发仪（Buchi）。

1.3 马齿苋总黄酮的分离提取

参照文献方法提取玉米须总黄酮[7;8]，配制成生药浓度为0.5g/mL的水溶液备用。STF高剂量组给药浓度为100mg/kg（BW），STTF低剂量组为50mg/kg（BW）。

1.4 动物模型构建

将40只小鼠用0.2mL 0.4%戊巴比妥纳腹腔注射麻醉后，在小鼠右侧脑室（自前囟向后2mm,矢状缝旁开1.5mm，向下2.5mm处）用微量移液器以1μL/min恒速注射1.5μL Aβ25-35（2μg/μL），完成后留针1min，缓慢退针，作为手术组（30只）。正常组小鼠（10只）注入等体积生理盐水。

1.5 分组与给药

将术后30只AD小鼠随机分为3组（每组10只）：AD模型组，STF高剂量组和STF低剂量组。手术3d后，各组分别给予药物治疗：STF高、低剂量组每日称体重后按上述剂量进行灌胃治疗（10mL/kg），AD模型组和正常组每日给予同等容量的生理盐水。给药治疗连续21d。

1.6 Morris水迷宫实验检测小鼠学习记忆能力

灌胃治疗开始持续5d的水迷宫实验。将小鼠面向池壁，从不同象限放入水池，记录其寻找隐藏在第三象限水面下平台的时间（逃避潜伏期）。如小鼠在90s内无法找的平台，将其引导至平台休息30s，潜伏期记录为90s。采用Morris水迷宫图像自动监视处理系统完成数据的采集和处理。

1.7 检测小鼠脑组织ROS和MDA的表达

水迷宫实验后，用0.2mL 0.4%戊巴比妥纳腹腔注射麻醉后断头处死小鼠，用PBS在冰上取脑制备成10%组织匀浆，按照试剂盒说明书分别检测各组小鼠脑组织ROS和MDA。

1.8 统计学分析

2 实验结果

2.1 STF对AD小鼠学习记忆的影响

与正常组相比，AD模型组小鼠的逃避潜伏期时间均显著增加（P＜0.01）。与AD模型组相比，STF高剂量组小鼠的逃避潜伏期在水迷宫实验的第3天开始减少（P＜0.05），第4天开始明显减少（P＜0.01）。和AD模型组小鼠相比，STF低剂量组的逃避潜伏期在第4天开始减少（P＜0.05）。见图1。

图1 STF对AD小鼠逃避潜伏期时间的影响(n=10,±s)

2.2 STF对AD小鼠脑组织ROS和MDA含量的影响

表1 STF对AD小鼠ROS和MDA含量的影响(n=10,±s)

表1 STF对AD小鼠ROS和MDA含量的影响(n=10,±s)

注：与正常组相比，**P＜0.01；与AD模型组相比，△P＜0.05，△△P＜0.01

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与正常组相比，AD模型组小鼠脑组织ROS和MDA含量均明显降低（P＜0.01）。与AD模型组相比，STF高剂量组ROS和MDA含量明显增加（P＜0.01），STF低剂量组ROS和MDA含量增加（P＜0.05）。见表2。

3 讨论

AD是以认知功能障碍和记忆力下降为主要特征的一类神经退行性疾病，由多种因素导致，目前具体发病原因尚不清楚，氧化应激被证实是导致AD形成的重要因素之一[9]。研究表明，Aβ诱导氧化应激触发的钙信号引起胞内钙离子浓度的升高，使得线粒体摄取钙离子从而释放大量ROS、细胞色素C以及凋亡诱导因子。大量的ROS又会作用于线粒体膜，使膜脂质发生过氧化反应，导致线粒体膜结构遭到破坏，释放凋亡诱导因子，造成神经细胞被破坏或凋亡[10]。

本研究中，水迷宫实验表明AD模型组小鼠空间辨别学习记忆能力出现障碍，平台潜伏期明显增长，证明脑室注射Aβ导致小鼠学习记忆功能受损；而STF高、低剂量组都不同程度降低潜伏期时间，证明STF能改善AD小鼠学习记忆能力。同时，和AD模型组小鼠相比，STF可降低AD小鼠脑组织ROS和MDA的含量，抑制细胞内ROS和过氧化产物MDA的产生，提高脑组织中的抗氧化能力，从而减轻Aβ对小鼠氧化应激的影响，改善AD小鼠学习记忆能力。

[1]葛润.阿尔茨海默症的研究进展[J].中外医学研究,2014,(09):155-157.

[2]李昕,陈泽涛,谢佳利,等.阿尔茨海默症早期评估研究综述[J].生物医学工程学杂志,2015,(05):1146-1149+1154.

[3]孙丽文,唐孝威,胡应和.β淀粉样肽在阿尔茨海默症发病中的分子机制[J].生物化学与生物物理进展,2007,(01):18-24.

[4]洪秋菊,任远.玉米须的化学成分与药理研究[J].甘肃中医学院学报,2010,(04):74-77.

[5]黄菊青,张英.类黄酮防治阿尔茨海默症的研究进展[J].中国食品学报,2014,(02):193-200.

[6]陈耀章,马琴国.玉米须降糖、降压、降脂、保肝作用研究[J].中医研究,2014,(03):78-80.

[7]张艳,刘杰,周静姝,等.超声波加酶法提取玉米须黄酮的工艺研究[J].西北药学杂志,2012,(02):98-100.

[8]李侠,马艳梅,孙慧娟,等.超声波-双酶法协同提取玉米须黄酮工艺的优化[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2014,(04):221-228.

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[10]廖永晖,汤雨,千年松,等.氧化应激与细胞凋亡[J].新乡医学院学报,2011,(01):110-113.

1004-7026（2017）20-0068-02

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10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.20.051