临床研究
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医学研究
γ -氨基丁酸辅助改善记忆的动物实验研究
张纬 王军
(浙江医药高等专科学校 浙江 宁波 315503)
摘要:采用避暗实验、穿梭箱实验和水迷宫实验,观察低、中、高剂量(12.5、25.0、50.0mg/kg BW)γ-氨基丁酸对小鼠学习记忆的改善 情况进行观察。实验结果显示,避暗实验、穿梭箱实验和水迷宫实验,两次实验结果均为阳性。说明γ-氨基丁酸具有改善记忆的功能。
关键词:γ-氨基丁酸;改善记忆;动物实验
γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA),又称氨酪酸,是一 种非蛋白质组成的天然氨基酸,分布非常广泛,在动物、植物和微 生物中均有 GABA 存在。GABA 为哺乳动物中枢神经系统一种主要 的抑制性神经递质,介导了 40%以上的抑制性神经传导[1]。随着对 γ-氨基丁酸研究的不断深入,其功能性已经逐渐被人们所认知,
研究发现,GABA 是在人脑能量代谢过程中起重要作用的活性氨基 酸, 它具有激活脑内葡萄糖代谢, 促乙酰胆碱合成, 降血氨, 抗惊 厥, 降血压, 恢复脑细胞的功能[2]。本文主要研究了γ-氨基丁酸辅 助改善记忆的作用,为γ-氨基丁酸的开发利用提供一定的思路。
1. 材料与方法
1.1 材料 γ-氨基丁酸(含量 20%),某公司提供,人体推荐 剂量为 0.15g/人/天。避暗实验和水迷宫实验采用 SPF 级健康雄性小 鼠,穿梭箱实验选用 SPF 级 SD 大鼠,由上广东省医学实验动物中 心提供。
1.2 剂量与分组 按照《保健食品检验与评价技术规范》2003 版辅助改善记忆动物功能试验,设三个受试物剂量组为 12.5、25.0、
50.0mg/kg BW(相当于人体推荐剂量的 5 倍、10 倍、20 倍),另设 0 mg/kg BW 组以对应溶剂代替受试物。
1.3 试验方法 1.3.1 水迷宫实验
各剂量组动物连续灌胃 30 天后开始进行水迷宫实验。每天训 练一次,连续 5 天,期间继续给予受试样品。第一天训练前将小鼠 放在梯子附近,使其自动爬上 3 次,以后每次训练前将小鼠放在梯 子附近,背朝楼梯,使其自动爬上 1 次。第一天训练时用一挡板在 A 处挡死,从 A 点开始训练,记录从 A 点到达终点的时间。第二天 从 B 处开始,此路程训练 3 天,至 80%的小鼠在 2min 内到达终点;
第五天从起点开始测试;最后计算各组小鼠 5 次训练和测试的总错 误次数,到达终点的总时间及 2min 内到达终点的总动物数(百分 率)。停止训练 5 天后在不同的时间从起点进行消退实验。
1.3.2 穿梭箱实验
各剂量组动物连续灌胃 30 天后开始进行穿梭箱实验。将大鼠 放入穿梭箱任何一侧,20s 后开始蜂鸣音,持续 20s,后 10s 内同时 给以电刺激(100v,0.2mA,50Hz,AC)。大鼠遭电击后逃避至对侧 顶端,挡住光电管后才可中断电击,此为被动回避反应;大鼠在蜂 鸣后即跑向对侧而逃避电击,此为主动回避反应。每隔天训练一回,
每回 50 次,连续训练 4 回,记录大鼠主动回避反应次数、主动回 避时间、被动回避时间,并计算主动回避率。停止训练 5 天后进行 记忆消退实验,消退实验测试 2 回,每回 50 次。
1.3.3 避暗实验
各剂量组动物连续灌胃 30 天后开始进行避暗实验。记录各小 鼠从放入明室至进入暗室遭电击所需的时间(潜伏期)、训练 5min,
并记录 5min 内电击次数。24h 后再重作测验,记录每只小鼠进入暗 室的潜伏期、5min 内电击次数和各组进入暗室(错误反应)的小鼠 数,并计算错误反应的百分率。停止训练 5 天后进行记忆消退实验。
1.4 试验数据统计
用 SPSS 软件对实验数据进行统计处理,统计方法采用方差分 析和χ2检验。
2. 结果
2.1 第一次实验结果
2.1.1 试验过程中动物饮水、摄食正常,外观无异常,体重无异 常。
2.1.2 避暗实验
表 1 受试样品对小鼠记忆获得的影响(避暗实验)(x± ,s n=10)
潜伏期(s) 错误次数(次)
剂量
(mg/kg BW) 训练 测验 训练 测验
错误反应率(%)
0 36.0±91.0 189.4±126.4 1.8±0.8 0.9±1.3 40 12.5 42.5±91.7 208.7±135.4 2.0±1.0 0.7±0.4 30 25.0 72.2±99.1* 256.3±106.3 1.0±0.9* 0.0±0.0* 22 50.0 123.3±129.6** 300.0±0.0* 1.5±1.1 0.4±0.6 17 注:*表示与对照组比较,P<0.05;**表示与对照组比较,P<0.01
表 2 受试样品对小鼠记忆消退的影响(避暗实验)(x± ,s n=10)
剂量(mg/kg BW) 潜伏期(s) 错误次数(次) 错误反应率(%)
0 238.9±112.1 0.5±1.0 30
12.5 250.0±92.9 1.1±1.9 20
25.0 325.2±48.9* 1.2±2.1 15
50.0 275.7±768 0.2±0.6 10
注:*表示与对照组比较,P<0.05
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医学研究
由表 1、表 2 可见,给予小鼠不同剂量的受试物 30 天,避暗实 验中剂量组训练潜伏期、训练错误次数、测验错误次数以及错误反 应率,高剂量组训练潜伏期、测验潜伏期,与对照组比较均有显著
性差异(P<0.05,P<0.01)。避暗消退实验中剂量组训练潜伏期与 对照组比较有显著性差异(P<0.05)。
2.1.3 穿梭箱实验
表 3 受试样品对大鼠记忆获得的影响(穿梭箱实验)(x± ,s n=10)
剂量(mg/kg BW) 主动回避时间(s) 被动回避时间(s) 主动回避反应次数(次) 主动回避率(%)
0 851.8±152.3 499.6±217.4 146.1±22.2 72
12.5 806.2±113.5 428.5±168.3 154.0±16.6 73 25.0 731.5±96.7* 491.8±212.7 148.2±21.4 74 50.0 715.0±74.2* 453.6±173.9 151.6±18.0 76 注:*表示与对照组比较,P<0.05
表 4 受试样品对大鼠记忆消退的影响(穿梭箱实验)(x± ,s n=10)
剂量(mg/kg BW) 主动回避时间(s) 被动回避时间(s) 主动回避反应次数(次) 主动回避率(%)
0 443.7±100.2 207.6±114.9 72.4±13.4 75
12.5 425.3±78.6 154.0±129.4 76.8±16.9 82 25.0 436.5±102.1 231.2±145.6 74.5±16.3 77 50.0 368.6±76.8* 243.7±144.3 74.9±15.6 78 注:*表示与对照组比较,P<0.05
由表 3、表 4 可知,给予大鼠不同剂量的受试物 30 天,穿梭箱 实验中、高剂量组大鼠主动回避时间低于对照组,记忆消退实验高 剂量组主动回避时间低于对照组,且以上结果均具有差异显著性(P
<0.05)。
2.1.4 水迷宫实验
表 5 受试样品对小鼠记忆获得的影响(水迷宫实验)
(x± ,s n=10) 剂量
(mg/kg BW)
到达 终点时间
(s)
到达终点前 错误次数(次)
2min 内达到 终点动物数(%)
0 197.3
±55.7
18.9±7.4 96
12.5 168.7
±44.0
17.4±5.3 97
25.0 130.6
±50.3*
12.8±3.5 98
50.0 121.3
±42.8*
12.6±4.2 97
注:*表示与对照组比较,P<0.05
表 6 受试样品对小鼠记忆消退的影响(水迷宫实验)
(x± ,s n=10) 剂量
(mg/kg BW)
到达 终点时间
(s)
到达终点前 错误次数(次)
2min 内达到 终点动物数(%)
0 28.3± 2.7±2.8 100
13.5 12.5 19.7±
12.3
1.6±3.0 100
25.0 16.3±
13.4
2.0±2.1 100
50.0 15.8±
12.6
1.5±2.2 100
由表 5、表 6 可见,给予小鼠不同剂量的受试样品 30d,与对 照组相比较,中、高剂量组小鼠到达终点的时间明显减少,且差异 均有显著性(P<0.05)。
2.2 第二次实验结果
受试样品对大、小鼠体重均无明显的影响,避暗实验、穿梭箱 实验和水迷宫实验结果均阳性。
3.讨论
实验结果显示,避暗实验、穿梭箱实验和水迷宫实验,两次实 验结果均为阳性。表明γ-氨基丁酸具有辅助改善记忆的功能,主 要在主动回避反应以及空间辨别能力的获得方面起作用。
参考文献
[1]杨胜远, 陆兆新, 吕凤霞,别小妹. γ- 氨基丁酸的生理功能 和研究开发进展 [J]. 食品科学, 2005, 26(9):546-551.
[2]郭晓娜, 朱永义, 朱科学. 生物体内γ-氨基丁酸的研究 [J].
氨基酸和生物资源, 2003, 25(2):70-72.