徐德军，王 丹，张红英，兰 艳＊

（1.吉林大学中日联谊医院 外科，吉林 长春 130033；2.延边大学 基础医学院，吉林 延吉 133000）

石菖蒲水提取物对小鼠学习记忆及血液学指标的影响

徐德军1，王 丹2，张红英2，兰 艳2＊

（1.吉林大学中日联谊医院 外科，吉林 长春 130033；2.延边大学 基础医学院，吉林 延吉 133000）

目的 观察石菖蒲水提取物对小鼠学习记忆及力竭运动后血液学指标的影响。方法利用Morris水迷宫观察小鼠的学习记忆能力，同时测定SOD、MDA、RBC和Hb。结果学习记忆组小鼠灌胃石菖蒲水提取物后，中剂量组和大剂量组找到站台的潜伏期明显缩短（P＜0.05），穿越站台次数显著增加（P＜0.05）。中剂量组和大剂量组小鼠脑组织SOD活性明显增高，MDA含量明显减少，与对照组相比有统计学意义（P＜0.05）。小剂量组各指标与大剂量组比较均有统计学意义（P＜0.05）。运动组中，灌胃石菖蒲后小鼠负重游泳力竭时间与游泳组相比明显延长（P＜0.01）。血液学指标显示，游泳组小鼠RBC和Hb均低于没有进行游泳训练的对照组（P＜0.05）。而石菖蒲组小鼠RBC和Hb与对照组比较无明显差异，与游泳组比较显著增加（P＜0.05）。结论1.石菖蒲水提取物可增强小鼠的学习记忆能力，增加脑组织SOD活性，降低MDA含量。2.石菖蒲水提取物可增强小鼠的运动能力，并能有效抑制大强度运动引起的RBC和Hb改变。

石菖蒲；学习记忆；小鼠；血液学指标

（ChinJLabDiagn，2012，16：0226）

石菖蒲为天南星科Araceae多年生草本植物石菖蒲Acori Tatarinowii Rhizoma的干燥根茎，具有化痰开窍、化湿和胃、醒神益智、理气活血、散风祛湿等功效［1］。本实验以小鼠为研究对象，利用Morris水迷宫和血细胞分析法观察了石菖蒲水提取物对小鼠学习记忆及运动后血液学指标的影响，以探明石菖蒲在益智及抗疲劳方面的作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物昆明种小鼠84只，雌雄各半，体重均在18－22g，由延边大学医学部实验动物科提供，合格证号SCXK（吉）2003－2005。将小鼠随机分成学习记忆组和运动组，学习记忆组小鼠48只，又分为空白对照组和石菖蒲大、中、小剂量组，每组12只。连续灌胃给药21d，对照组给予0.02g·kg－1·d－1蒸馏水，大、中、小剂量组分别给予浓度13.00，6.50，3.25g·kg－1·d－1的石菖蒲水提取物。运动组小鼠36只，又分为对照组，游泳组和石菖蒲组，每组12只。同样连续灌胃21d，对照组和游泳组给予0.02g·kg－1·d－1蒸馏水，石菖蒲组给予浓度13.00g·kg－1·d－1的石菖蒲水提取物。

1.2 药品与试剂石菖蒲水提取物：中药石菖蒲500g，购于延吉市中医院。将石菖蒲粉碎，加水浸泡24h，水煎提取数次，合并提取液，浓缩至石菖蒲生药量浓度为1g／ml，按实验需要，配成所需浓度；SOD及MDA测试盒购于南京建成生物工程研究所，批号20101126。

1.3 Morris水迷宫训练时间与方式本实验所用的通用Morris水迷宫（上海吉量软件科技有限公司）为一直径为120cm，高50cm的圆形水池。水池内壁为黑色，池内水深22cm，水温保持在（22±2）℃，房间内光照恒定，无光线反射在水池内。池壁上以4个等距离点，即东（E）、南（S）、西（W）、北（N）将水池分为4个象限，分别称为SW、NW、SE和NE象限，在SE象限正中，距池壁30cm处，放一个直径为6cm、高21.5cm的圆形黑色站台，站台接近水面约0.5cm左右。迷宫上方安置着连接显示系统的摄像机。训练时间为4d，每天分上、下午两个时间段。上午9：30－11：30，下午15：00－17：00，每个时间段每组训练1次。训练时将学习记忆组小鼠于站台对面面向池壁放入水中，开始计时。若小鼠在60s内搜索到站台并停留10s，则以其停留10s后的时间为潜伏期。若小鼠在60s内未搜索到站台，则将其引至站台并停留10s，潜伏期记为60s。

1.4 记忆检测第4天下午开始检测小鼠记忆功能，即定位航行实验：于第4天下午选择站台对面作为入水点将小鼠面向池壁放入水中，检测其寻找站台的潜伏期。间隔一天后进行空间探索实验：将站台撤除后，同样选择NW象限的1／2弧度处作为入水点，将小鼠面向池壁轻轻放入水中，观察并记录60s内小鼠穿越原站台位置的次数。

1.5 SOD活力及MDA含量测定定位航行实验结束后，将学习记忆组小鼠处死取脑，迅速分离出大脑皮质及海马，匀浆。比色法测定SOD活力及MDA含量。SOD活力（U·mg－1）＝（对照管吸光度－测定管吸光度）／对照管吸光度÷50%×反应液总体积／取样量÷组织中蛋白含量MDA含量（nmol·mg－1）＝（测定管吸光度－测定空白管吸光度）／（标准管吸光度－标准空白管吸光度）×标准品浓度÷蛋白含量其中，蛋白含量（g·L－1）＝（测定管OD值－空白管OD值）／（标准管OD值－空白管OD值）×标准管浓度（g·L－1）

1.6 游泳实验运动组小鼠每天灌喂3h后，将游泳组和石菖蒲小鼠组分别置于水深22cm，水温（34±2）℃的水箱中游泳。第1周游30min，第2周游60min，第3周游90min。每周游泳6d休息一天。在最后一次灌胃结束3h后进行负重游泳力竭实验。在小鼠尾巴1／3与2／3交界处，系重量为小鼠体重5%的铅块，分组进行负重力竭游泳实验，记录力竭游泳时间，力竭标准为小鼠沉入水中超过10s。

1.7 血液学指标测定小鼠负重游泳实验结束休息30min后，行乙醚麻醉，心脏采血，肝素抗凝，用日本MEK-6318K型血液分析仪进行红细胞计数、血红蛋白的测定。

1.8 统计学方法所有数据均用±s表示，用SPSS11.0统计软件进行处理，组间比较采用单因素方差分析，以P＜0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 石菖蒲水提取物对小鼠空间学习能力的影响

学习记忆组小鼠定位航行实验和空间探索实验结果见表1。定位航行实验中，石菖蒲水提取物大、中、小剂量组与对照组相比，小鼠找到站台的潜伏期均出现不同程度的缩短。

表1 石菖蒲水提取物对小鼠空间学习能力的影响（±s，n＝12）

注：与对照组比较，＊P＜0.05，与大剂量组比较，＃P＜0.05。

组别 剂量（g·kg－1） 潜伏期（s） 穿越站台次数（次）对照 —44.06±5.52 1.88±0.32石菖蒲水提取物 3.25 40.70±8.12＃ 1.90±0.41＃6.50 26.52±5.69＊ 4.92±0.43＊13.00 21.71±3.42＊ 5.86±0.51＊

2.2 石菖蒲水提取物对小鼠脑组织SOD活力和MDA含量的影响比色法测定小鼠脑组织匀浆中SOD活力和MDA含量，结果见表2。由表可见，与对照组相比，随着石菖蒲水提物给药剂量的增加，SOD活力也随之增强。其中，中剂量和大剂量组SOD活力增高明显（P＜0.05）。而 MDA含量出现不同程度的减小，同样中剂量和大剂量组与对照组比较有统计学意义（P＜0.05）。小剂量组的SOD活力和MDA含量与大剂量组比较均有统计学意义（P＜0.05）。

表2 石菖蒲水提取物对小鼠脑组织SOD活力和MDA含量的影响（±s，n＝12）

表2 石菖蒲水提取物对小鼠脑组织SOD活力和MDA含量的影响（±s，n＝12）

注：与对照组比较，＊P＜0.05；与大剂量组比较，＃P＜0.05。

组别 剂量（g·kg－1）SOD（U·mg－1）MDA（nmol·mg－1）对照 —78.91±11.83 6.84±1.61石菖蒲水提取物 3.25 86.64±8.45＃ 5.82±1.37＃6.50 98.72±7.84＊ 4.42±0.75＊13.00 105.45±8.64＊ 3.58±0.92＊

2.3 石菖蒲水提取物对小鼠游泳力竭时间的影响

如表3所示，运动组中，灌胃石菖蒲的小鼠负重游泳力竭时间与灌胃生理盐水的游泳组相比明显延长（P＜0.01）。

表3 石菖蒲水提取物对小鼠游泳力竭时间的影响（±s，n＝12）

表3 石菖蒲水提取物对小鼠游泳力竭时间的影响（±s，n＝12）

注：＊＊与游泳组比较P＜0.01。

组别 剂量（g·kg－1） 时间（min）游泳组 — 127.52±18.69石菖蒲组 13.00 186.18±21.36＊＊

2.4 石菖蒲水提取物对力竭运动小鼠血液学指标的影响由表4可见，游泳组小鼠RBC和Hb均低于没有进行游泳训练的对照组（P＜0.05）。石菖蒲组小鼠与对照组比较无明显差异，而与游泳组相比RBC和 Hb明显增加（P＜0.05）。

表4 石菖蒲水提取物对力竭运动小鼠血液学指标的影响（±s，n＝12）

表4 石菖蒲水提取物对力竭运动小鼠血液学指标的影响（±s，n＝12）

注：与对照组比较，＊P＜0.05；与游泳组比较，＃P＜0.05。

组别 剂量（g·kg－1） RBC（×1012） Hb（g·L－1）对照组 — 8.65±0.71 119.25±6.54游泳组 — 6.27±0.64＊ 108.24±5.20＊石菖蒲水提取物 13.00 8.76±0.82＃ 119.60±7.53＃

3 讨论

人类和动物的记忆是一个复杂的生物学过程，由脑部神经中枢调节而实现［2］。根据信息论的观点，记忆可分成三个阶段：记忆的获得、巩固和再现。本实验研究比较了不同浓度石菖蒲水提取物对学习记忆的获得、巩固和再现的影响，进而为阐明石菖蒲具有改善学习记忆能力提供实验依据。

为此，本实验采用国内外认可并广泛采用的通过建立条件反射的方法，检测动物的行为和脑的高级功能的Morris水迷宫来检测小鼠空间学习和记忆能力，通过测定脑组织中SOD活力和MDA含量能够让我们初步探讨石菖蒲水提物对小鼠学习记忆能力增强的可能机制。结果发现，石菖蒲对增强小鼠的学习记忆能力有明显效果，并且高剂量组的这一作用优于中、低剂量组。而且高剂量组小鼠脑组织中SOD活力增强，MDA含量明显降低。近几年的研究表明，自由基引发的脂质过氧化反应与衰老及许多疾病的发生发展密切相关，防止氧化脂质对组织细胞的破坏，对延缓衰老与抵抗疾病有重要意义［3］。MDA含量及SOD活力都对机体的抗氧化能力起指示作用，自由基可引发脂质过氧化的链式反应，过氧化脂质的分解终产物MDA通过交联、结合形成脂褐素，损伤细胞膜，引起神经系统的功能障碍［4］，在行为上表现为脑功能的衰退［5］。因此，本研究认为石菖蒲水提物改善小鼠的学习记忆功能可能与其提高脑组织的抗氧化能力有关。

许多研究表明，大强度运动训练后红细胞计数、血红蛋白浓度等可能会发生改变［6］。造成红细胞下降的原因，1983年伊藤郎提出的了因素学说，即由于血色素和细胞数生成不足，物理性溶血和化学性溶血紧张因素引起红细胞浓度降低，甚至会造成运动性贫血现象［7］。实验结果表明，对照组小鼠RBC数量和Hb含量均低于没有进行游泳训练的空白对照组，提示长期大强度训练可能会使RBC受到破坏，造成数量减少，引起运动性贫血。灌胃石菖蒲后，可明显增强小鼠的力竭游泳时间，并预防大强度运动引起的运动性贫血。说明石菖蒲具有一定的抗疲劳作用，并通过维持红细胞的完整性，达到保护红细胞，预防运动性贫血的作用。但由于水提物成分较复杂，其具体的有效成分及作用机制还有待进一步研究。

［1］国家药典委员会.中国药典2010年版［S］.北京：中国医药科技出版社，2010：85.

［2］Hicdonmez T，Kanter M，Tiryaki M，et al.Neuroprotective effects of N-acetylcysteine on experimental closed head trauma in rats［J］.Neurochem Res，2006，31（4）：473.

［3］Kaur G，Tirkey N，Bharrhan S，et al.Inhibition of oxida-tive stress and cytokine activity by curcumin in amelioration of endotoxin induced experimental hepatoxicity in rodents［J］.Clin Exp lmmunol，2006，145（2）：313.

［4］李芳序，秦旺华，印大中.细胞内蛋白质水解阻抑与脂褐索形成和衰老的相关性［J］.中国老年学杂志，2005，2（25）：218.

［5］邓慧玲，姜 波，刘玉新，等.几种中药提取物对小鼠学习记忆影响的比较研究［J］.时珍国医国药，2007，18（1）：135.

［6］王丽莉.血红蛋白的含量与有氧耐力训练［J］.哈尔滨体育学院学报，2005，1：32.

［7］赵杰修，田 野，曹建民，等.运动性贫血机理和防治的研究及探讨［J］.中国运动医学杂志，2004，23（2）：208.

Effects of water extract from Acori Tatarinowii Rhizoma on learning and memory abilities and index of hematology in mice

XUDe-jun，WANGDan，ZHANGHong－ying，etal.（China-JapanUnionHospitalofJilinUniversity，Changchun130033，China）

ObjectiveTo observe the effects of water extract from Acori Tatarinowii Rhizoma on learning and memory abilities and index of hematology in mice.MethodsThe ability of learning and memory were observed by the Morris water maze.The activity of superoxide dismutases（SOD）and the content of maleic dialdehyde（MDA）in brain and the RBC and Hb were determined.ResultsCompared with control group the mice in learning and memory group which were given the middle-dose and high-dose extracts from Acori Tatarinowii Rhizoma the incubation period to search the site were significantly shorten（P＜0.05），and the times of passing through the flatform were significantly increased（P＜0.05）.As well as the activity of SOD significantly increased and the content of MDA significantly decreased compared with control group（P＜0.05）.In motion group the mice which were given extracts from Acori Tatarinowii Rhizoma the weight-loaded swimming time signicantly extend compared with swimming group（P＜0.05）.Compared with control group the red blood corpuscle and hemoglobin level in swimming group were significantly depressed（P＜0.05）.However，the red blood corpuscle and hemoglobin level in Acori Tatarinowii Rhizoma group were increased compared with swimming group（P＜0.05）and similar with control group.Conclusion1.The water extract from Acori Tatarinowii Rhizoma can enhance the ability of learning and memory in mice，raise the activity of SOD and depress the content of MDA.2.The water extract from Acori Tatarinowii Rhizoma can help to the ability of motor and active suppressed the change of red blood corpuscle and hemoglobin because of strenuous exercise.

Acori Tatarinowii Rhizoma；learning and memory；mice；index of hematology

R338.64

A

1007－4287（2012）02－0226－03

＊通讯作者

2010－12－03）