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目的:评价从植物假马齿苋中提取的单体化合物bacopaside I的抗抑郁、抗老年痴呆的药效,并分别探讨其改善抑郁及老年痴呆症的作用机制。方法:1.抑郁症模型模型组与药物处理组分别预防给予溶剂及bacopaside I6天,然后采用小鼠强迫游泳(FTS)、小鼠悬尾(TST)及小鼠自发活动三个经典抑郁动物筛选模型评价bacopaside I的抗抑郁药效,同时测定小鼠脑内单胺氧化酶(MAOs)及氧化应激(ROS)酶;利用药物诱发的抑郁动物模型—利血平诱导的抑郁模型及小鼠增强5-羟色胺酸(5-HTP)的作用模型,探讨bacopaside I治疗抑郁的作用机制。2.老年痴呆症的方法首先采用经典的学习记忆筛选平台-Morris水迷宫评价化合物bacopaside I是否具有改善由东莨菪碱所致小鼠记忆获得障碍的作用。老年痴呆症主要分为两种(1)血管性痴呆(VD);采用SD大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型模拟临床血管性痴呆疾病(VD),化合物bacopaside I预防给药3天(假手术组及模型组每天灌于同剂量的相同溶剂),手术造模后治疗3天,然后进行神经功能评分,脑缺血体积比较,病理切片观察等,并测定脑内抗氧化应激(ROS)酶,能量代谢酶以及离子通道能量代谢酶,研究bacopaside I防治血管性痴呆(VD)的药效及作用机制。(2)阿尔茨海默症;采用APP/PS1双转基因阿尔茨海默病模型小鼠(6-8月龄),在小鼠6月龄时开始给药(空白组及模型组每天灌于同剂量的相同溶剂),连续不间断给药60天,运用Morris水迷宫评价bacopaside I对APP/PS1双转基因模型小鼠学习与记忆能力的改善作用;运用尼氏染色观察脑内神经元尼氏小体形态、运用硫磺素染色观察脑内Aβ老年斑沉积情况;同时测定小鼠脑内乙酰胆碱酶,β分泌酶的活性,脑内抗氧化应激酶活力,采用蛋白质组学与基因组学技术手段探讨bacopaside I防治APP/PS1双转基因小鼠的机制,寻找作用通路或靶点。结果:1.治疗抑郁症的结果相比模型组,我们发现bacopaside I(50、15、5mgkg-1)均能明显缩短小鼠强迫游泳及小鼠悬尾抑郁不动时间,其中15mgkg-1剂量组减少小鼠悬尾不动时间最为明显(P<0.01);且各剂量组均不影响小鼠的自主活动(P>0.05);在机制研究方面,我们发现bacopaside I (50、15、5mgkg-1)均能改善脑内抗氧化应激(ROS)酶如超氧歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽转移酶GSH-Px的活性,且bacopaside I5mgkg-1改善SOD作用最强(P<0.01)、bacopaside I5mgkg-1改善CAT作用最强(P<0.01)、bacopaside I5mgkg-1改善GSH-Px作用最强(P<0.05)、在清除脂质反应产物丙二醛(MDA)方面bacopaside I15mgkg-1作用强度最为明显(P<0.01);在利血平诱导的体温降低抑郁模型,与模型组比较,bacopaside I(5、15mgkg-1)在注射利血平3h后能显著抑制体温降低及降低眼睑下垂评分的抑郁症状(P<0.01),bacopaside I(50mgkg-1)也能抑制体温降低及降低眼睑下垂评分的抑郁症状(P<0.05);在小鼠增强5-HTP模型中,阳性药氟西汀(Fluxetine)能明显增强小鼠的甩头行为(P<0.01),bacopaside I(50、15、5mgkg-1)各剂量组在增强小鼠甩头行为方面没有明显作用(P>0.05),采用生物方法或神经生物检测方法也未观察到bacopaside I明显抑制小鼠脑内单胺氧化酶(MAO)的作用。2.防治老年痴呆症的结果通过Morris水迷宫筛选平台我们发现,化合物bacopaside I各剂量组(150、50、15、5mgkg-1)都具有改善由东莨菪碱所致小鼠记忆获得障碍的作用,且bacopaside I(15mgkg-1)缩短小鼠寻找平台的潜伏期最为明显(P<0.01),改善作用最强。(1)bacopaside I在防治大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型中的作用bacopaside I防治6天后,与模型组相比,bacopaside I (30,10mgkg-1)能明显改善脑缺血损伤大鼠的神经功能,降低缺血体积和改善脑水肿程度,改善脑内海马及大脑皮层的病理状况,其中bacopaside I(10mgkg-1)作用强度最为明显。此外在作用机制方面,bacopaside I能提高脑内抗氧化应激酶活性;相比模型组,bacopaside I(10mgkg-1)显著地提高抗氧化应激酶活性如SOD (P<0.01), GSH-Px(P<0.01)与CAT (P<0.01)的活性,也观察到bacopaside I (30mgkg-1, i.g.)提高了GSH-Px (P<0.05)、CAT (P<0.05)及SOD的活性,但改善SOD活性方面没有显现出显著性差异(P>0.05);bacopaside I(3,10,30mgkg1, i.g.)还剂量依赖性地减少了脑内脂质反应产物丙二醛(MDA)并在治疗3天后促进了脑内扩张血管因子NO的生成;在改善能量代谢方面;模型组大鼠中的ATP、ADP、TAN和EC的含量分别为假手术组中的39%、56%、69%和59%;采用bacopaside I(3,10,30mgkg1, i.g.)治疗后,与模型组比较,TAN升高了8、21、2%,EC升高了60、66、36%,ATP水平也提高到假手术组的71、84、55%;我们还发现,bacopaside I(3,10,30mgkg1,i.g.)显著性的改善了再灌注损伤大鼠脑内的Na+K+ATPase活性(30,68,100%)与Ca2+Mg2+ATPase的活性(36,47,41%),与模型组比较差异具有显著性(P <0.01)。(2)bacopaside I在治疗APP/PS1双转基因模型阿尔茨海默小鼠中的作用阿尔茨海默小鼠连续治疗给药60天后,通过Morris水迷宫测试平台我们发现,野生型正常小鼠(wild-type mouse)在6天训练期间寻找到平台的潜伏期越来越短,APP/PS1模型组小鼠寻找到平台的潜伏期也有所降低,但降低程度不明显,bacopaside I(15,50mgkg1, i.g.)组的小鼠寻找到平台的潜伏期明显减少,且bacopaside I(15mg kg1, i.g.)(P <0.01)剂量组减少程度最为明显,bacopaside I(50mgkg1, i.g.)(P <0.05)改善作用次之。第7天撤去平台,进行学习记忆获得障碍试验时,我们发现与模型组相比,bacopaside I(15,50mgkg1, i.g.)组小鼠穿越平台所在位置的次数与平台所在象限游泳路程都明显增加;随后我们对小鼠脑内神经元尼氏体及神经元老年斑块进行染色,发现模型组小鼠脑内尼氏体萎缩、损伤,而受试药物bacopaside I(15,50mgkg1,i.g.)组相比模型组得到一定程度的保护,同时通过硫磺素染色发现受试药物bacopaside I(15,50mgkg1, i.g.)组脑内老年斑块沉积有所改善,但与模型组比较这种改善程度的差异性没有统计学意义;为阐明bacopaside I的作用机制,我们还发现bacopaside I(15,50mgkg1, i.g.)均能有效的改善小鼠脑内SOD(P <0.05, P<0.05)、CAT(P <0.01, P <0.01)、GSH-Px(P <0.01, P <0.05)等抗氧化应激酶活性,相比模型组亦能降低脑内脂质反应产物MDA(P <0.05, P <0.05);另外,通过测试发现排除了bacopaside I对乙酰胆碱酯酶及β分泌酶的作用(P﹥0.05);为进一步寻求bacopaside I的作用机制,我们采用了基于二维凝胶电泳技术的蛋白质组学和基因芯片组学技术寻找bacopaside I防治阿尔茨海默病的作用通路或靶点。结论:1.治疗抑郁症结论bacopaside I具有明显的抗抑郁样作用,其作用可能与以下机制有关:1)涉及去甲肾上腺素系统,提高脑内NE、DA的水平。2)改善脑内抗氧化应激酶活性。3)可能不涉及5-羟色胺能系统而发挥作用。4)可能不通过抑制脑内单胺氧化酶(MAO)活性发挥作用。2.治疗老年痴呆症结论(1) bacopaside I对局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠具有防治作用,其作用可能与以下机制有关:1)提高脑内抗氧化应激酶活性。2)清除脑内脂质反应产物MDA及增加脑血管扩张因子NO的含量。3)改善损伤大鼠脑内的能量代谢及脑内能量代谢相关酶。(2). bacopaside I具有改善APP/PS1双转基因模型阿尔茨海默小鼠的学习记忆能力的作用,其作用机制结论如下:1)改善APP/PS1双转基因阿尔茨海默小鼠脑内抗氧化应激酶活性。2)其作用机制没有通过抑制脑内乙酰胆碱酯酶及β分泌酶活性。3)其具体的作用通路或机制还有待进一步研究。