七叶皂苷对D-半乳糖致衰老小鼠脑保护作用的实验研究

发布时间：2020-07-24 22:15

【摘要】：随着全球老龄化的进程加速,全世界衰老的人口数量增加,必然会对人类健康和社会经济有重大影响。对衰老的临床和实验研究表明,衰老进程中脑部会发生一系列的变化,包括神经生成的减少,异常突触的增加,体内氧化应激水平升高以及炎症反应的扩大。衰老动物模型表明,衰老带来的变化包括认知水平的下降,神经行为的迟钝以及免疫应激反应应答的增强。大量研究表明,在衰老进程中,炎症对于脑部衰老及损伤具有十分重要的作用。七叶皂苷是从七叶树科植物欧马栗的干燥成熟种子中提取得到的五环三萜皂苷,具有抗炎、消水肿的功效。本研究探讨了七叶皂苷对D-半乳糖致衰老小鼠的脑保护作用。模型组通过持续每天给小鼠腹腔注射一定剂量D-半乳糖来建立衰老模型,药物干预组小鼠在每日腹腔注射D-半乳糖的基础上口服给药不同剂量七叶皂苷(4mg/kg,10mg/kg,25mg/kg)进行药物干预。通过通道式水迷宫来对小鼠的空间学习和记忆能力进行评价。通过检测小鼠脑组织乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,AChE)活性,晚期糖基化终末产物(advanced glycosylation end products,AGEs)含量,丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性,肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factorα,TNF-α)、白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)含量,诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)活性这些指标来评价七叶皂苷的脑保护作用。本研究通过行为学的测试和生理生化指标的检测,取得了如下的成果:(1)连续给小鼠腹腔注射D-半乳糖540mg·kg~(-1)·d~(-1) 12周可以使得正常小鼠脑组织AGEs、MDA、TNF-α、IL-1β含量升高,AchE、iNOS活性升高,SOD活性降低,海马区神经元数目减少,细胞排列疏松紊乱,从而导致明显的脑组织衰老损伤,表明D-半乳糖致小鼠衰老模型构建成功。(2)七叶皂苷可以降低D-半乳糖致衰老小鼠脑组织AGEs、MDA、TNF-α、IL-1β的含量,降低iNOS活性,提高SOD活性,改善海马区神经元数目减少、细胞排列疏松紊乱的状态。以上结果表明七叶皂苷对D-半乳糖致衰老小鼠脑组织具有明显的保护作用,其保护作用机制与其抗炎和拮抗氧化应激损伤有关。(3)本研究中,D-半乳糖并没有明显导致正常小鼠学习和记忆能力的障碍,七叶皂苷虽然可以对D-半乳糖致衰老小鼠起到明显的脑保护作用,但其在改善D-半乳糖致衰老小鼠学习和记忆方面的作用仍有待进一步探究。(4)不同浓度七叶皂苷对D-半乳糖致衰老小鼠的脑保护作用程度不相同。综上所述,本研究探讨了七叶皂苷对D-半乳糖致衰老模型小鼠的脑保护作用,对其作用机制进行了初步探究。结果显示,七叶皂苷对D-半乳糖致衰老小鼠脑组织具有明显的保护作用,其保护作用机制与其抗炎和拮抗氧化应激损伤有关。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R285.5
【图文】：

七叶皂苷,结构式

图 1-1 七叶皂苷结构式Fig.1-1 The structural formulas of escin通过查阅文献，对七叶皂苷药理作用进行综述。1.2.1 七叶皂苷在缓和血管、改善静脉曲张方面的作用Raffetto, Joseph D 通过构建鼠下腔静脉（inferior vena cave，IVC）模型，发现鼠 IVC 模型中，七叶皂苷可以诱导细胞外钙离子依赖性血管收缩，但是会破坏 α-上腺素能以及 AT（1）R 受体介导的信号通路，由此发现了七叶皂苷的静脉保护制，佐证了七叶皂苷具有保护血管、缓和静脉曲张的作用[27]。Zhang Fenglan 以视膜缺血鼠为模型，探究七叶皂苷与糖皮质激素联合用药对于视网膜缺血障碍是否有协同保护作用，发现低剂量七叶皂苷和曲安奈德单独用药不会影响 BRB（blooretinal barrier）渗透率，两者联合用药能显著降低 BRB 渗透率。这些结果表明七皂苷和糖皮质激素联合用药对视网膜缺血障碍具有协同保护作用，分子机制可能

半乳糖,对正,D-半乳糖,半乳糖醇

B1 B2图 2-9 D-半乳糖对正常小鼠脑组织海马区细胞数目和形态的影响Fig.2-9 Effect of D-gal on neuron number and morphology in hippocampus of normal miceA1，A2 代表空白对照组；B1，B2 代表模型组。A1，B1 表示放大 200 倍，图中标尺为 100μm；A2，B2 表示放大 400 倍，图中标尺为 50μm2.4 讨论本研究所采用的 D-半乳糖致衰老模型是国内公认的衰老及脑老化动物模型。早期研究表明，一段时间内连续注射一定剂量 D-半乳糖可以使得机体细胞内半乳糖浓度上升。D-半乳糖在醛糖还原酶催化下会被还原成半乳糖醇，半乳糖醇这种物质并不能被细胞进一步分解，因此，会滞留堆积在细胞内，引起代谢的紊乱，最终导致衰生[46]。大量研究表明，D-半乳糖可以导致正常小鼠空间学习和记忆障碍。研究还发现，D-半乳糖模型大鼠脑内 MDA 含量增加, SOD 活力下降，脂质过氧化水平升

七叶皂苷,D-半乳糖,多奈哌齐

C1 C2图 4-8 七叶皂苷对 D-半乳糖致衰老小鼠脑组织海马区细胞数目和形态的影响Fig.2-12 Effect of escin on neuron number and morphology in hippocampus of D-gal miceA1，A2 代表空白对照组；B1，B2 代表模型组；C1，C2 代表七叶皂苷低剂量组A1，B1，C1 表示放大 200 倍，图中标尺为 100μm；A2，B2，C2 表示放大 400 倍，图中标尺为 50μm4.4 讨论4.4.1 多奈哌齐对衰老鼠抗炎和抗氧化的作用研究表明多奈哌齐对老年痴呆病人记忆和学习能力的改善不仅仅从提高神经递质浓度这一层面起作用，还可以通过其他机制共同改善记忆，比如激活小胶质细胞释放神经营养因子、与 Ca2+通道的作用等。第 3 章已经证明多奈哌齐可以显著性降低 D-半乳糖致衰老模型鼠脑组织 AchE 的活性（p<0.01）。

【参考文献】