（1.山东大学 山东 济南 250100；2.德州市中医院 山东 德州 253007；3.山东大学齐鲁医院 山东 济南 250012）
【摘 要】目的：探讨黄芪多糖（Astragalus polysaccharides，APS）对糖尿病（DM）大鼠学习、记忆能力的影响。方法：将链脲佐菌素（STZ）诱导的DM大鼠用APS灌胃，Morris水迷宫试验测试大鼠空间学习、记忆能力，8周后下腔静脉取血测定血糖（Glu）、糖化血红蛋白（HbA1c）、胰岛素（Ins）及海马组织SOD活性和MDA含量。结果：Morris水迷宫试验测试发现，APS灌胃的大鼠逃避潜伏期明显缩短、目标象限停留时间明显增加，对Glu、HbA1c、Ins和海马组织的SOD、MDA亦有显著影响。结论：APS改善DM大鼠学习、记忆能力，可能与APS提高DM大鼠的抗氧化、清除自由基能力有关。
【关键词】糖尿病；黄芪多糖；氧化应激；学习记忆
【中图分类号】R742 【文献标识码】A 【文章编号】1004-6194（2015）02-0232-02
Effect of Astragalus Polysacharin on learning and memory of diabetic rats
LI Na1 ,LI Hui-li2,LIU De-shan3
Shandong University , Jinan 250012, Shandong ,China，
【Abstract】Objective：To investigate the effect of Astragalus Polysacharin on learning and memory in diabetic rats induced by STZ. Methods：The experimental group rats are poured APS into stomach every day ， the control rats are poured the same quantity water into stomach ,eight weeks later ,all rats are put to death ,then the absorbed blood are used to measured blood glucose , HbA1c and insulin(Ins) . The SOD activity and MDA content are measured in brain tissues. The learning and memory ability was tested by Morris water maze. Results：Compared with DM group, the level of blood glucose and LDH 、SOD、and MDA were decreased and learning and memory ability was improved in the Astragalus Polysacharin treated group. Conclusions：Astragalus Polysacharin might develop the cognitive function by reduced the level of MDA and improved the level of SOD.
【Key words】Diabetes mellitus; Astragalus polysacharin; Oxidativestress; Learning and memory ability
DM可对多个器官、系统造成损伤1。目前，糖尿病脑病备受专家学者的青睐。DM引起大脑结构和功能的改变导致认知功能的下降，甚至发展为痴呆2。这将导致患者生活质量下降，给患者及家庭带来沉重负担。传统益气中药黄芪在治疗糖尿病及糖尿病脑病的作用备受业界关注。通过长期的临床实践观察，气虚贯穿于糖尿病及脑功能减退的始终，益气中药是其有效的治则治法之一3。APS是黄芪主要活性成分之一，研究发现，APS具有增强机体免疫力、降低血糖、改善胰岛素抵抗、抗氧化等作用4。本文通过给予DM大鼠APS治疗，探讨APS对DM大鼠学习、记忆能力的影响，为APS的进一步开发利用提供可靠证据。
1 材料与方法
1.1主要药品、试剂及仪器
APS（浓度90％）购自西安源森科技有限公司，STZ（sigma公司），MDA和SOD试剂盒（德国默克公司），血糖仪（SIEMENS公司），A1301049低温高速离心机（上海艾测电子科技有限公司），FS-1匀浆机（无锡德谱仪器制造有限公司），DS1糖化血红蛋白仪（江苏先锐医疗器械有限公司），Morris水迷宫（自然基因科技有限公司），其它试剂均购自德国默克公司。
1.2方法
1.2.1造模及分组
雄性SPF级健康Wistar大鼠37只（山东大学齐鲁医院动物中心），体重200±20g，禁食16h，尾静脉采血快速血糖仪测定血糖，取9只作空白对照组（NC），腹腔注射1％缓冲液（60mg/kg-1）,其余大鼠单次腹腔注射同等标准的STZ，72h后测定同一时间点随机血糖，连续两次＞16.67mmol/L视为造模成功进入实验，期间死亡5只，造模未成功5只。将造模成功的18只大鼠随机分为糖尿病对照组（DMC，9只）,APS组（9只）
1.2.2动物给药
制备APS悬浊液，按400mg/kg-1剂量给予APS组灌胃。NC和DMC组分别给予等量生理盐水灌胃，各组每日给药一次，持续8周3。
1.2.3Morris水迷宫测试
Morris水迷宫直径为130cm、高60cm，水深40cm、水温25±1℃，水中加入奶粉混为乳白色，水迷宫上方放置摄像机，记录大鼠轨迹5。
定位航行试验为实验第1-5天，目标象限放入平台，位于水面下1cm，水温25±1℃。第一天大鼠适应训练，第二天开始分别从4个不同象限将大鼠面向池壁下水，观察并记录大鼠找到平台所需时间3。若120s内未找到平台 ，需将其引至平台并滞留30s，潜伏期记为120s。
空间探索实验于实验的第6天开始，撤除平台，各组大鼠任选一入水点面向池壁放入水中，自由游泳120s，观察并记录停留在目标象限的时间，计算停留时间占总时间的百分比3。
1.3血液采集和样本制备
末次用药后24h，大鼠禁食不禁水12 h，10%水合氯醛45 mg/kg-1腹腔注射麻醉，无菌操作剖开腹腔，下腔静脉取血，离心分离血清，放－80℃保存备用3。取血后，生理盐水快速灌注，立即取脑，分离海马，－80℃低温冰箱保存备用。
1.4指标检测
测定Glu、Ins、HbA1c，断头快速分离海马组织，冲洗后低温匀浆，试剂盒检测SOD活性及MDA含量。
1.5统计学分析
应用SPSS17.0统计软件，组间比较采用ANOVA，结果用x±s表示。
2 结果
2.1大鼠一般情况变化
注射STZ后，大鼠出现了 典型的“三多一少”的DM症状，进食水量明显增加，反应淡漠、活动减少等体征。经过8周APS治疗后，上述体征明显减轻。
2.2Morris水迷宫测试
2.2.1定位航行实验 治疗前，DM组和APS组与NC组相比，逃避潜伏期显著延长（p＜0.01），组间无差异；治疗后，APS组与DM组相比，逃避潜伏期显著缩短（p＜0.01）。见表1
.png)
.png)
★与NC组相比，P＜0.01，差异具有统计学意义；▲与DM组比较， P＜0.01，差异具有统计学意义
3 讨论
目前，植物多糖类药物广泛应用于临床，比如人参多糖、岩藻多糖、黑木耳多糖等蛋白类多糖可调节人体生理节奏。研究表明，黄芪多糖具有降糖、改善胰岛素抵抗、提高机体免疫力、改善氧化应激等功效6。
本次试验，Morris水迷宫测试发现，STZ诱导的DM大鼠定位航行和空间探索能力均明显下降，表明其学习记忆能力下降。经APS处理的DM大鼠较DM组找到并记住水下平台的时间明显缩短，提示APS改善了DM大鼠的脑功能。实验中发现，经过APS处理的DM大鼠Glu、HbA1c较DM组明显降低，Ins较对照组明显升高，提示APS通过从进胰岛素分泌，调节糖代谢，进而使DM症状得到缓解7。本次实验结果显示，DM组与NC组比较，MDA含量显著增加，SOD活性显著减弱，可能是DM状态下引起的代谢紊乱导致大鼠抗氧化能力降低，同时产生过多的自由基，对细胞有毒性作用导致细胞损伤。SOD是一种广泛存在于各种细胞中的活性物质，具有消除代谢过程中产生的自由基的作用，保护细胞免受损伤，其活性可反映机体清除自由基的能力8。MDA膜脂过氧化物中间产物之一，可使细胞膜严重损伤。若SOD活性下降，则机体清除自由基能力减弱，大量自由基使脂质过氧化，产生MDA，同时引起蛋白质、核酸等生命大分子发生交联聚合，加剧细胞损伤9。本次实验结果显示，APS使DM大鼠海马组织MDA含量降低，SOD活性增强。提示APS提高DM大鼠的抗氧化应激的能力。
综上所述，APS通过增强SOD活性从而降低MDA含量来提高大鼠的抗氧化能力，调节糖代谢，促进胰岛素分泌，缓解大鼠糖尿病症状，改善其学习记忆能力。我们通过大鼠DM模型，阐述了APS改善糖尿病脑损伤的机制。然而，黄芪改善糖尿病脑损伤是否通过其有效成分APS来起作用，仍需大量的临床实践来证明。关于APS的安全性，有文献报道，在动物的基因毒性实验中，未发现其诱导基因突变的能力，证实了APS的安全性。
参考文献：
[1]Mehrabian S, Raycheva M, Gateva A, et al.Cognitive dysfunction profile and arterial stiffness in type 2 diabetes[J].Journal of the neurological sciences.2012,322 (1-2):152-166.
[2]Hagiwara D, Arima H, Morishita Y, et al.Arginine vasopressin neuronal loss results from autophagy-associated cell death in a mouse model for familial neurohypophysial diabetes insipidus[J].Cell death & disease.2014,5(1)：1148-1163.
[3]金莉，高伟，刘德山. 黄芪对糖尿病大鼠记忆功能的改善作用[J].中国老年学杂志.2012，33（1）：5388-5390.
[4]Kim J, Moon E, Kwon S.Effect of Astragalus membranaceus extract on diabetic nephropathy[J].Endocrinology, diabetes & metabolism case reports.2014, 141(1:)40-51.
[5]Vorhees CV, Williams MT.Morris water maze: procedures for assessing spatial and related forms of learning and memory[J].Nature protocols.2006,1(2):848-858.
[6]Li XT, Zhang YK, Kuang HX, et al.Mitochondrial protection and anti-aging activity of Astragalus polysaccharides and their potential mechanism[J].International journal of molecular sciences.2012,13(2):1747-1761.
[7]Huang WM, Liang YQ, Tang LJ, et al.Antioxidant and anti-inflammatory effects of Astragalus polysaccharide on EA.hy926 cells[J].Experimental and therapeutic medicine.2013,6(1):199-203.
[8]向盈，魏军平.黄芪多糖防治糖尿病及其并发症的作用机理研究进展[J]. 中国中医基础医学杂志.2014，20(4)：555-557
[9]陈菁菁，方垂，李芳序，等. 丙二醛对大鼠空间学习、记忆能力及海马 CA1区超微结构的影响[J]. 动物医学.2007，53( 6) : 1041- 1047.
论文作者:李娜, 李慧丽,刘德山
论文发表刊物:《中国慢性病预防与控制》2015年8月第2期供稿
论文发表时间:2016/3/21
标签：大鼠论文; 多糖论文; 能力论文; 黄芪论文; 糖尿病论文; 活性论文; 迷宫论文; 《中国慢性病预防与控制》2015年8月第2期供稿论文;