孙宏燕，董联玲，崔红燕，曹 娟

阿尔茨海默病（Alzheimer disease，AD），又称老年性痴呆（Senile dementia），是一种病因未明的神经系统退行性疾病，表现为大脑皮层获得性高级功能的全面障碍，包括记忆、语言、感觉和运动等功能的进行性受损，并常伴有人格、性格和情感控制等方面的异常。中药红景天为景天科（Crassulaceae）红景天属（Rhodiola L.）多年生草本或亚灌木植物，具有改善心脑血管系统功能、增强免疫、抗疲劳、耐缺氧、抗衰老等多方面药理作用，研究表明红景天有很广阔的应用前景［1］。本实验通过观测红景天对AD大鼠行为学及海马组织突触后致密蛋白（PSD-95）、shank-1蛋白表达的影响，进一步研究红景天治疗AD的作用机制。

1 材料与方法

1.1 材料 动物：5月龄健康雄性Wistar大鼠40只，体重（350±20）g，由山西医科大学生理教研室提供。药品及主要试剂：红景天颗粒；喜得镇；AlCl3；D-半乳糖；PSD-95、shank-1免疫组化试剂盒。主要仪器：MT-200Morris水迷宫视频跟踪分析系统；电子天平；低温冰箱；荧光照相显微镜；Olympus照相显微镜等。

1.2 试验方法 模型制备：药物造模组以腹腔注射D-半乳糖50mg／（kg·d）和灌胃 AlCl32mL／d，每日一次，持续6周。行为学测试前10min对药物造模组以2mg／kg腹腔注射东莨菪碱制作AD大鼠复合模型［2］，空白组给予相同剂量的生理盐水腹腔注射和灌胃。分组及给药：动物适应性饲养1周后，40只雄性Wistar大鼠经水迷宫测试去掉不符合条件者。将39只大鼠按随机数字表法分成空白对照组（9只）和药物造模组（30只）。造模6周后进行水迷宫测试做出模型评价。模型评价标准：以空白组大鼠逃避潜伏期的均值为参考值，计算每只大鼠的平均逃避潜伏期值与参考值之差占该鼠的平均逃避潜伏期时间的比值，该值＞20%则表示造模成功。将造模成功的大鼠（26只）分为模型组（8只）、中药组（9只）和西药组（9只）。第7周开始同时给药干预：中药组用红景天按生药5g／（kg·d）灌胃，西药组用喜得镇以1mg／（kg·d）灌胃，空白对照组以1 0 mL／（kg·d）蒸馏水灌胃，持续4周。水迷宫行为学测试：参照Morris水迷宫（Morris water maze，MWM）实验方法测定大鼠空间识别能力（包括定位航行实验和空间搜索实验）［3］。

1.3 标本制备及指标检测 水迷宫测试24h后，采取心脏灌注法处死大鼠，用10%中性缓冲液甲醛固定4h以上，石蜡包埋切片。采用免疫组化法根据说明书检测PSD-95、shank1蛋白含量。

1.4 统计学处理 采用SPSS13.0统计学软件，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，各组间差异采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t检验。

2 结 果

2.1 水迷宫测试结果

2.1.1 定位航行试验（见表1） 随着训练时间的推移，训练次数的增多，各组大鼠寻找平台的时间缩短。模型组大鼠潜伏期较空白组明显延长（P＜0.01），中药组、西药组大鼠潜伏期较模型组明显缩短（P＜0.01），而中药组与西药组之间差异无统计学意义（P＞0.05）。

表1 各组大鼠在定位航行实验中的平均逃避潜伏期（x±s）s

2.1.2 空间搜索实验结果比较（见表2） 与模型组相比，其他各组目的象限停留时间、有效区停留时间、平台停留时间明显延长（P＜0．01），中药组与西药组间比较差异无统计学意义（P＞0.05）。

表2 各组大鼠空间搜索实验结果比较（x±s） s

2.2 各组大鼠海马区免疫组化结果比较（见表3） 与空白组相比，模型组大鼠PSD-9 5、shank-1蛋白表达均显著降低（P＜0.01）；与模型组相比，中药组与西药组PSD-95、shank-1蛋白表达显著提高（P＜0.01），中药组、西药组间差异无统计学意义（P＞0.05）。

表3 各组大鼠PSD-95、shank-1免疫组化比较（x±s）

3 讨 论

本研究采用复合型AD大鼠模型，集衰老、铝中毒、胆碱能损伤为一体，可以更好地模拟出AD患者的病理生理及行为学表现。红景天具有益气活血、通脉平喘等功效，《本草纲目》记载“红景天，本经上品，祛邪恶气，补诸不足”是“已知补益药中所罕见”，临床及实验研究初步研究表明，红景天具有抗缺氧、抗疲劳、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等作用，显示出红景天对痴呆治疗有广阔的应用前景。本研究采用Morris水迷宫方法检测AD大鼠行为学能力变化，结果显示，模型组认知能力较空白组明显下降，经治疗后，中药组、西药组与模型组相比认知能力明显改善，表明红景天在一定程度上改善了AD大鼠的学习记忆功能障碍。

学习和记忆障碍为AD早期的突出表现，其程度与突触数目的丢失及突触功能的丧失密切相关［4］。神经元的动态特征即突触可塑性，是学习记忆形成的一个重要形态学和功能学基础，其主要表现形式是长时程增强和长时程抑制。突触后致密物质（postsynaptic density，PSD）是化学性突触的一种超微结构，接受和整合突触信号并将其传导给突触后细胞，在突触可塑性中起重要作用。其中PSD-95是细胞支架蛋白，能影响突触及神经元的可塑性，神经递质以及其他神经营养因子的合成，调控神经元对神经传导信号的免疫应答，在突触发育和再塑中具有重要的作用。目前研究表明，PSD-95参与了学习记忆的调节过程，对学习记忆的形成和巩固有着重要意义［5］。shank是一种表达在PSD区域的多结构域的骨架蛋白，在突触信号转导中起重要作用。多项研究表明，shank-1可将突触后膜上的3种谷氨酸受体串联起来，结合于NMDA信号复合体中调节长时程增强和长时程抑制。此外，shank-1蛋白连接了突触后的谷氨酸、磷酸肌醇、生长抑素等多型受体、多种蛋白和细胞骨架。因此，在介导各种受体间的信号传导和维持突触正常功能方面有重要作用［6，7］。本研究结果提示，模型组PSD-95和shank-1蛋白的表达明显下降，经治疗后中、西药组PSD-95和shank-1蛋白表达明显上调，表明红景天可以增加PSD-95和shank-1蛋白表达。中、西药组之间比较差别无统计学意义，表明红景天治疗AD与喜得镇等效。

红景天对AD大鼠脑神经细胞的保护作用可能是通过上调PSD-95和shank-1蛋白的表达，从而影响突触及神经元的可塑性、神经递质以及其他神经营养因子的合成、调控神经元对神经传导信号的免疫应答，进而改善AD大鼠的学习记忆能力，对AD的防治具有现实意义，但具体机制有待于进一步研究。

［1］ 王家明，闰继平，王盛虔.红景天的药理作用进展［J］.中医药学报，2003，31（4）：57.

［2］ 宋玉娟，张力，徐会深，等.电针治疗阿尔茨海默病的实验研究［J］.中医药学报，2005，33（3），39-40.

［3］ 胡镜清，温泽淮，赖世隆，等.Morris水迷宫检测的记忆属性与方法学初探［J］.广州中医药大学学报，2000，17（2）：117-120.

［4］ Coleman PD，Yao PJ.Synaptic slaughter in Alzheimer’s disease［J］.Neurobiol Aging，2003，24（8）：1023-1027.

［5］ Liaw WJ，Zhang B，Tao F，et al.Knockdown of spinal cord postsynaptic density protein-95prevents the development of morphine tolerance in rats［J］.Neurosci，2004，123（1）：11-15.

［6］ Sheng M，Kim E.The Shank family of scaffold proteins［J］.Cell Sci，2000，113（pt11）：1851-1856.

［7］ Valt Schanoff JG，Weinberg RJ.Laminar organization of the NMDA receptor complex within the post-synaptic density［J］.Neuroscience，2001，21：1211-1217.