人参多糖及其组分抗老年痴呆的有效性研究

【摘要】人参是我国传统的名贵中药，具有多种药理活性，迄今已有两千多年的应用历史。现已证实人参可以治疗恶性肿瘤、糖尿病、心血管疾病，还具有提高免疫功能、改善中枢神经系统功能以及抗氧化的功效。人参含有多种化学成分，如皂苷、多糖、挥发油、氨基酸、多肽和蛋白质等。一直以来，人参皂苷被认为是人参发挥其神经保护作用的活性物质基础。人参多糖的含量占人参总重的20%左右，具有多种药理活性，但关于其神经保护作用的研究较少。阿尔茨海默病（Alzheimer,sdisease,AD）是一种以学习记忆障碍、认知功能障碍、语言障碍为主要临床表现，以老年斑、神经元纤维缠结和神经元丢失为主要病理特征的进行性神经衰退性疾病。AD的发病机制十分复杂，尚未得到明确阐述。本实验旨在采用动物模型，研究人参多糖及其组分对中枢神经系统的保护作用及其机制。主要包括三部分实验：一是使用东莨菪碱建立小鼠学习记忆障碍模型，通过Morris水迷宫实验研究人参粗多糖对学习记忆障碍小鼠的影响，通过测定小鼠脑组织中乙酰胆碱酯酶的活力探讨人参粗多糖的神经保护作用的机制；二是采用在大鼠海马内注射Aβ25-35的方法建立老年痴呆模型，通过Morris水迷宫实验比较人参多糖（GP-1）各剂量组（20mg/kg，40mg/kg，80mg/kg）对老年痴呆大鼠记忆障碍的改善作用；同时对大鼠脑组织切片进行免疫组化分析，探讨GP-1对Aβ25-35引起的老年痴呆大鼠治疗作用的机制；三是根据分子量大小对GP-1进行分离，得到GP-2，GP-3和GP-4。通过Morris水迷宫实验的方法比较各样品对Aβ25-35诱导的老年痴呆大鼠记忆障碍的改善作用。实验方法：1、人参粗多糖对东莨菪碱诱导的小鼠学习记忆障碍模型的有效性研究（1）Morris水迷宫试验：定位航行试验和空间搜索试验；（2）小鼠脑组织乙酰胆碱酯酶活力测定。2、人参多糖（GP-1）对Aβ25-35诱导的大鼠老年痴呆模型的有效性研究（1）GP-1分子量、组成糖及含量、蛋白质含量、总糖含量和酸性糖含量的测定；（2）Morris水迷宫试验：定位航行试验和空间搜索试验；（3）大鼠脑组织切片的HE染色；（4）大鼠脑组织海马处MAP2，CDK5，P-tau-Thr231和NF-κBp65表达的测定。3、人参多糖各组分的分离及对Aβ25-35诱导的大鼠老年痴呆模型的有效性研究（1）人参多糖各组分的提取：将GP-1上活性炭柱，依次用水、10%乙醇和60%的乙醇洗脱，收集到10%乙醇的洗脱液为GP-2，60%乙醇的洗脱液为GP-3。GP-1经透析（截留分子量10kD）后的透析内液为GP-4。（2）测定GP-2，GP-3和GP-4的分子量、组成糖及含量、蛋白质含量、总糖含量和酸性糖含量；（3）Morris水迷宫试验：定位航行试验和空间搜索试验。实验结果：1、人参粗多糖对东莨菪碱诱导的小鼠学习记忆障碍模型的有效性研究（1）Morris水迷宫实验结果表明，人参粗多糖能缩短东莨菪碱所致学习记忆障碍小鼠的逃避潜伏期，增强小鼠空间学习记忆能力。（2）脑组织生化指标的测定结果表明，人参粗多糖可以降低小鼠脑组织乙酰胆碱酯酶的活力。2、人参多糖对Aβ25-35诱导的大鼠老年痴呆模型的有效性研究（1）GP-1的总糖含量为35%，葡萄糖是其最主要的单糖，含量为87.21%；GP-1主要含有两种寡聚糖，分子量分别为672Da（38%）和331Da（61%）。（2）Morris水迷宫实验结果表明，人参多糖高剂量组（80mg/kg）能显著缩短Aβ25-35诱导的老年痴呆大鼠的逃避潜伏期，并且使跨平台次数、平台所在象限路程与总路程之比显著升高。人参多糖中剂量组（40mg/kg）可以显著缩短Aβ25-35诱导的老年痴呆模型大鼠的逃避潜伏期。（3）HE染色结果表明，人参多糖中剂量组和高剂量组均改善了Aβ25-35诱导的老年痴呆大鼠海马CA1区的神经元丢失和排列杂乱的情况，减少了凋亡的形态学特征。（4）免疫组化结果表明，人参多糖高剂量组（80mg/kg）可以显著降低大鼠脑组织海马CA1区域内p-tau-Thr231的表达，增加MAP2的表达，同时降低NF-κBp65的表达。3、人参多糖各组分的分离及对Aβ25-35诱导的大鼠老年痴呆模型的有效性研究（1）GP-2主要含有两种寡聚糖，分子量分别为566Da（38%）和325Da（80.9%）。GP-3主要含有两种寡聚糖，分子量分别为670Da（20%）和308Da（50%）。GP-2和GP-3的总多糖含量分别约为60%和70%。GP-2和GP-3主要的组成单糖均为葡萄糖，含量分别为95%和50%。GP-4的分子量分布于1300Da至40000Da之间，蛋白质含量为46.98%，总多糖含量为37.27%，其中葡萄糖（50.38%）和鼠李糖（39.01%）是主要的组成单糖。（2）Morris水迷宫实验结果表明，GP-1可以显著逆转Aβ25-35诱导老年痴呆大鼠的逃避潜伏期延长、跨平台次数减少以及路程比降低的趋势。GP-2和GP-3显著缩短了Aβ25-35诱导的老年痴呆大鼠在第2天和第3天的逃避潜伏期。实验结论:1、人参粗多糖对东莨菪碱诱导的小鼠学习记忆障碍模型的有效性研究人参粗多糖可以显著降低东莨菪碱诱导的学习记忆障碍小鼠脑内乙酰胆碱酯酶的活力，说明人参粗多糖可能通过调节中枢胆碱能系统的功能来改善小鼠学习记忆障碍的症状。2、人参多糖（GP-1）对Aβ25-35诱导的大鼠老年痴呆模型的有效性研究GP-1高剂量组可以显著地改善Aβ25-35诱导的老年痴呆大鼠学习记忆障碍的症状。GP-1高剂量组（80mg/kg）对老年痴呆大鼠治疗作用的机制为：可能是通过抑制tau蛋白Thr231位点的过度磷酸化，减少MAP2与之结合，进而保护神经元骨架的完整性不被破坏，最终改善神经节缠连；可能还通过抑制老年痴呆大鼠海马区NF-κBp65的表达，减少了细胞凋亡的发生。3、人参多糖各组分的分离及对Aβ25-35诱导的大鼠老年痴呆模型的有效性研究GP-1具有治疗Aβ25-35诱导的大鼠老年痴呆的作用。GP-2和GP-3仅在一定程度上改善了Aβ25-35诱导的老年痴呆大鼠的记忆障碍的症状，但效果均弱于GP-1。由于GP-4不具有对Aβ25-35诱导的老年痴呆的治疗作用，因此推测有效成分可能存在于透析外液中，有待今后进一步深入研究。
【作者】刘姝男；
【导师】洪铁；
【作者基本信息】吉林大学，药理学，2014，硕士
【关键词】人参多糖；Aβ；老年痴呆；tau蛋白；细胞凋亡；

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