电针对三氯化铝致拟阿尔茨海默病模型小鼠学习记忆障碍的保护作用

摘 要： 目的探究电针对三氯化铝致拟阿尔茨海默病(AD)模型小鼠学习记忆障碍的保护作用。方法将40只健康成年小鼠按随机数表法随机分为对照组、模型组、针刺组、电针组,每组10只。除对照组外,其余组给予三氯化铝(60 mg/kg),连续7d,导致小鼠拟AD模型后,对各组小鼠进行避暗试验,测定其治疗前潜伏期和错误次数。针刺组针刺百会和大椎穴,电针组电刺激百会和大椎穴,7 d后再次测定各组小鼠治疗后的潜伏期与错误次数,并取脑测定脑重系数。通过观察治疗前后各组的潜伏期、错误次数和小鼠脑重系数等指标。结果 治疗前模型组、针刺组及电针组潜伏期较对照组显著缩短(P<0.01);错误次数较对照组明显增加(P<0.05)。治疗后潜伏期针刺组、电针组较模型组明显延长(P<0.05),电针组与针刺组相比,潜伏期有所延长,但差异无显著性(P>0.05);错误次数电针组较模型组显著减少(P<0.05),电针组与针刺组、针刺组与模型组相比,错误次数均有所减少,但无显著差异。脑重系数模型组较对照组显著降低(P<0.01),针刺与电针组与模型组相比,脑重系数明显增加(P<0.05),电针组较针刺组脑重系数有增加趋势,但两者比较无显著差异。结论 电针与针刺均能对小鼠学习记忆障碍发挥保护作用,电针的作用优于针刺。

研究发现,铝可以在脑组织中蓄积,干扰脑组织活动,破坏神经元结构,从而导致中枢神经功能障碍。故很多药物治疗阿尔茨海默病(AD)的研究常以三氯化铝模拟AD动物模型。铝可增强脑组织中脂质过氧化水平,引发炎症反应,促进脑细胞凋亡,使脑神经细胞受到损伤,进而使拟AD模型动物出现学习记忆障碍。电针具有针刺和电刺激的双重治疗作用,不但具有针刺的效果,还具有抗炎、抗氧化、改善血液循环、抑制细胞凋亡,提高组织对自由基的抵抗能力等作用,从而可能对拟AD动物模型学习记忆能力起到保护作用。本研究观察电针对于三氯化铝致AD小鼠学习记忆障碍的保护作用。

1 材料与方法

1.1 动物与分组

选用健康成年小鼠40只,体重25~30g,不计雌雄,由四川大学实验动物中心提供,许可证号:SCXK(川)-10-2006。并将40只小鼠按随机数表法分为四组:对照组、模型组、针刺组、电针组,每组10只。

1.2 试剂和仪器

结晶氯化铝:成都科龙化工试剂厂,批号:20040602;氯化钠注射液:安徽双鹤药业有限责任公司,批号:1101202E。华佗牌SDZ-Ⅳ型电针治疗仪:苏州医疗用品厂有限公司;BA-200自动避暗测试仪:成都泰盟科技有限公司;华佗牌无菌针灸针:苏州医疗用品厂有限公司;上皿电子天平:上海精科电子天平仪器厂。

1.3 模型的制备及治疗措施

将四组小鼠按随机数表编号后分笼饲养,模型组、针刺组、电针组按60mg/kg的量给予三氯化铝皮下注射,对照组等体积给予生理盐水皮下注射,1次/d,连续7d。造模完成后,将四组小鼠同时固定于小鼠板上,对照组和模型组不给予治疗措施,针刺组和电针组小鼠取“百会”(小鼠头部正中两耳间,平刺2mm)、“大椎”(第7颈椎棘突下,向下直刺4mm)二穴,针刺组刺入后留针15min拔出;电针组刺入后给予疏密波治疗,百会接正极,大椎接负极,持续时间15min,频率4/20 Hz,电流0.5~1mA,以背部肌肉出现轻微抽动及尾巴摆动为度,连续电针7d,每天固定时间电针1次。电针完毕后将各组小鼠同时从小鼠板上取下,放入清洁笼具中饲养,治疗期间各组小鼠自由进食、饮水,每天更换垫料,并保证饲养环境适宜的温度、湿度,适当通风,避免饲养不当而导致实验动物死亡。

1.4 指标检测

1.4.1 避暗测试

采用BA-200自动避暗测试仪测试,反射箱分大小相等的6个箱,造模结束后,将四组小鼠在反射箱中先训练3min,间隔24h后对各组小鼠进行治疗前避暗测试;治疗完毕后,采用同样的方法对各组小鼠进行治疗后避暗测试。具体方法为在反射箱通电的情况下,将小鼠放入明室,记录小鼠第一次从明室进入暗室的时间,称为潜伏期(LT);小鼠受电击后逃避性地跑出暗室,其次数称为错误次数(EN),观察并记录潜伏期及5min内小鼠的错误次数。

1.4.2 脑重系数测定

治疗后避暗试验测试完毕,称量并记录小鼠体重,然后将小鼠断头处死,迅速取下脑桥基底部上缘水平以上的全部脑组织,除去多余组织后,立即用生理盐水冲洗血液及黏附组织,再用滤纸拭去多余的水分,立即称量并记录脑湿重,按以下公式计算脑重系数:脑重系数=脑湿重(g)/体重(g)×100%。

1.5 统计学方法

采用SPSS17.0软件进行SNK法(q检验)。

2 结果

2.1 小鼠基本状况

造模后各组小鼠自由进食、饮水,模型组小鼠多表现为动作不灵活,身体蜷缩,被毛光泽度降低,并可见竖毛,且进食较正常小鼠减少。对照组精神状态良好,进食、饮水正常,动作灵活,反应灵敏,少有蜷缩。电针组和针刺治疗后,电针组和针刺组小鼠精神状况较模型组有较明显的改善,被毛光泽度提高,蜷缩者较模型组明显减少。在电针和针刺过程中,可能由于人为操作不当和个别小鼠对针刺和电针不可耐受等原因,导致电针组小鼠死亡1只,针刺组小鼠死亡2只,其余组无小鼠死亡,总死亡率为7.5%。之后及时补充同批次实验动物,使每组实验动物在数量上保持一致。

2.2 小鼠避暗试验结果

治疗前模型组、针刺组及电针组LT较对照组显著缩短(P<0.01);模型组、针刺组及电针组组EN较对照组明显增加(P<0.05),针刺与电针组间无显著差异(P>0.05)。表明Al Cl3致小鼠学习记忆障碍模型复制成功,见表1。治疗后针刺组与电针组LT相比于模型组明显延长(P<0.05),电针组与针刺组相比,治疗后LT有所延长,但两者比较无显著差异(P>0.05);治疗后电针组EN较针刺组显著减少(P<0.05),电针组与模型组、电针组与针刺组相比,EN均有所减少,但两两间比较无显著差异,说明电针组对于Al Cl3致学习记忆障碍的保护作用明显优于针刺组。见表1。

2.3 小鼠脑重系数测试结果

与模型组(0.014 3±0.0009)比较,对照组、针刺组及电针组脑重系数显著增高(0.017 6±0.001 3,0.016 3±0.002 4,0.016 8±0.000 9,P<0.05),其余各组间比较无显著差异(P>0.05)。电针组相对于针刺组脑重系数有所增加,但两者比较无显著差异(P>0.05)。

表1 各组小鼠治疗前后避暗试验LT及EN比较(±s,n=10)

3 讨论

研究证实,铝加强脑组织中的脂质过氧化反应是铝产生慢性神经毒性作用的主要机制之一,铝可以引起脑组织中自由基的大量产生,从而引发炎症反应而致神经元丧失和认知功能障碍。而且,研究发现,在AD患者脑组织中,氧化性损伤广泛存在,慢性铝接触可诱导、甚至加重AD的氧化性损害。有研究显示,铝可直接损伤记忆的生理基础———突触可塑性,从而导致动物出现学习记忆功能障碍。刘永琦等研究发现,老年痴呆病人脑重系数较正常人减少,大脑萎缩,脑体积缩小。而铝在血液中主要与转铁蛋白、白蛋白和IgG结合形成复合,沉淀于血液和血管壁,造成免疫异常、血管和血脑屏障损害,使AD患者脑血流供应量减少。虽然有较多关于AD机制的研究,但是,至今AD的具体发病机制仍不太清楚。

电针具有抗氧化、抵抗自由基、改善血液循环、降低Ca含量、保护损伤神经、保护损伤脑组织和抑制细胞凋亡等作用;而且电针同时具有针刺的功效,中医认为,AD病位在脑,辨证以肾精不足,髓海空虚为本,痰瘀蒙蔽清窍为标,强调补肾活血以治其本,醒神开窍以治其标。研究证实,针刺治疗AD确有补肾活血、醒神开窍的作用,标本同治,尽早缓解AD症状,有助于提高AD患者生存质量。据《灵柩·海论》记载,百会穴为督脉和足太阳膀胱经的交会穴,具有醒神开窍之功效,为治疗老年性痴呆的主要穴位,经临床研究证实,针刺此穴对于本病可能出现的精神、神志异常均有一定的疗效;根据《素问·气府》描述,大椎位于第7颈椎棘突下,属督脉经穴位,是手足六阳经的交会穴,故称之为“诸阳之会”,针刺此穴可通调诸经,具有增强各脏腑经络之功效,亦可促使阴阳平衡。

本研究结果显示电针对AD小鼠学习记忆障碍的保护作用明显优于针刺,其原因可能与电针能更有效地抵抗自由基,防止脂质过氧化作用,抑制脑组织神经细胞凋亡,保护神经元功能,减轻脑萎缩有关,从而对拟AD模型小鼠的学习记忆能力起到保护作用。

参考文献

[1] Rondeau V,Commenges D,Jacqmin-Gadda H,et al.Relation between aluminum concentrations in drinking water and Alzheimer's disease:an 8-year follow-up study〔J〕.Am J Epidemiol,2000;152(1):59-66.

[2] Hollosi M,Urge L,Perczel A,et al.Metalion-induced conformation changes of phosphrylated fragments of human neurofilament protein〔J〕.J Moliol,1992;223(6):673-82.

[3] Newman PE.Alzheimer's disease revisited〔J〕.Med Hypotheses,2000;54(5):774-6.

[4] Yokel RA.Aluminum produces age related behavioral toxicity in the rabbit〔J〕.Neurotoxicol Teratol,1989;11(3):327-42.

[5] 袁晋峰,潘宝龙.三氯化铝对小鼠认知功能的影响〔J〕.中西医结合心脑血管病杂志,2010;8(11):1354-5.

[6] 刘永琦,何建成,安耀荣,等.扶元补脑冲剂对老年性痴呆ATP酶及脂质过氧化反应的影响〔J〕.中成药,2004;26(2):130-3.

[7] 杨荣,夏保芦.铝对学习记忆的抑制作用及其机理〔J〕.江汉大学学报(自然科学版),2005;33(2):81-6.

[8] Campbell A.The potential role of aluminium in Alzheimer's disease〔J〕.Nephrol Dial Transplant,2002;17(Suppl2):17-20.

[9] 孙石磊,马光瑜,绘小龙.纳洛酮对铝致学习记忆减退大鼠学习记忆的影响〔J〕.中国行为医学科学杂志,2003;12(6):607-8.

[10] 邓娜,高敏.电针治疗脊髓损伤的基础理论研究〔J〕.甘肃中医,2009;22(3):11-2.

[11] 李志刚,刘如春,耿直,等.电针对急性脊髓损伤大鼠差异表达基因及钙离子作用的实验研究〔J〕.北京中医药大学学报,2008;31(7):486-9.

[12] 张迪,孙丽英.电针“百会风府”穴对学习记忆障碍大鼠细胞凋亡的影响〔J〕.辽宁中医杂志,2007;34(7):1006-7.

[13] 张卫,刘来虎.针灸对老年痴呆模型小鼠防治作用的实验研究〔J〕.陕西中医,2001;22(10):633-4.

[14] 蒋希成,姜国华,于洋.针刺对老年痴呆大鼠行为学改变的影响〔J〕.中国中医药科技,2009;16(3):155-6.

作者简介：杨拯(1980-),男,硕士,副研究员,主要从事老病及学习记忆障碍相关疾病研究。

作者简介：王政(1992-),男,主要从事老年病及学习记忆障碍研究。