针刺对快速老化脑萎缩模型小鼠脑抗氧化酶活性的影响

天津市自然科学基金资助项目课题号(973609211)

(1.山东中医药大学，济南250014；2.天津中医学院第一附属医院)

［摘　要］　目的：观察针刺"水沟"、"内关"、"太冲"穴对快速老化脑萎缩模型小鼠(SAMP/10)脑丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)活性的影响。结果：针刺可降低模型动物MDA含量，提高抗氧化酶活性。结论：抗氧化酶活性降低可能是脑老化的重要因素，针刺可从整个抗氧化体系水平提高机体抗氧化能力，减少自由基代谢产物，从而起到延缓脑老化的作用。

［主题词］　衰老/针灸效应；脑/酶学；萎缩/酶学；超氧化物歧化酶/代谢；丙二醛/分析

EffectofAcupunctureonActivityofAntioxydaseintheoftheBrainSenescenceAcce

leratedEncephalatrophyModelMouse

LiuYifan1,ShiXuemin2,HanJingxian2,etal.(1.ShandongUniversityofTCM,Jinan250014,China;2.TheFirstAffil

iatedHospitalofTianjinCollegeofTCM)

［Abstract］　purpose

Toobserveeffectsofacupunctureat"Shuigou"(GV26),"Neiguan"(PC6),"Taichong"(LR3

)oncontentofmalondialdehyde(MDA)andactivitiesofsuperoxidedismutase(SOD)

andcatalase(CAT)andglutathionereductase(GSHPx)

inthebrainofthesenescenceacceleratedencephalatrophymodelmouse(SAM　P/10).Results

AcupuncturedecreasedtheMDAcontentandincreasedtheactivityofantioxydase.Conclu

sionsThedecreaseofantioxydaseactivityispossiblyanimortantfactorofaging,andac

upuncturecanincreaseantioxydativecapabilityandreducemetabolitesoffreerad

icals,soastoexerttheactionofpostponingbrainaging.

［Keywords］

Aging/acupeff;Brain/enzymol;Atrophy/enzymol;SuperoxideDismutase/met

ab;Malondialdehyde/anal

原发性和继发性脑萎缩以及由此导致的老年期痴呆，是发生于老年人的常见病、疑难病。近年来，随着全球人口老龄化进程的加快，呈日趋增多的发病趋势。不仅严重地危害着老年人的健康和生活质量，而且给家庭及整个社会都带来沉重的经济负担和精神痛苦。近年来研究表明，脂质过氧化损伤、抗氧化酶的改变在脑萎缩、脑老化中有重要意义［1］。

日本快速老化脑萎缩模型小鼠(SAMP/10)在生长期与普通纯种小鼠无异，而度过生长期4～6月龄后逐渐出现老化特征，并伴随出现学习、记忆障碍及大脑皮层萎缩，海马锥体细胞减少，是目前国际公认的研究脑萎缩理想的自然发病动物模型［2］。

石学敏院士在创立"醒脑开窍"针法治疗中风病取得一定成绩的基础上，近年来开展了老年性痴呆的相关研究［3］。根据多年临床经验总结出治疗脑老化的"调神益智、平肝通络"的针灸治疗法，其针灸主穴为水沟、内关、太冲。临床上通过对大量老年痴呆患者的观察，取得了显著疗效。本研究旨在观察该针法对模型动物抗氧化防御体系的影响，以探讨针灸防治脑老化的作用机制。

1　材料与方法

1.1　动物

随机选取3，6，9月龄的SAMP/10小鼠分为快速老化对照组、针刺组、非穴组。另选取3，6，9月龄正常老化的SAMR/1作为正常老化对照组。每组10只动物，雌雄各半。上述动物均由天津中医学院一附院动物中心提供。

试剂：SOD、MDA、CAT、GSHPx试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.2　穴位选择及针刺方法

根据中国针灸学会实验针灸分会制定的"动物针灸穴位图谱"，针刺组选取"内关""太冲"及"水沟"穴。"内关""太冲"用捻转泻法20秒，"水沟"用雀啄手法强刺激10秒，非穴组选取双胁下固定的非穴位点，作为对照刺激点，行平补平泻捻转手法各20秒。

1.3　测试指标及方法

脂质过氧化物(LPO)含量采用硫代巴比妥酸(TBA)法测定过氧化脂质降解产物中的丙二醛(MDA)，SOD活性采用黄嘌呤氧化酶法，CAT测定采用过氧化氢分解法，GSHPx活性采用二硫代二硝基苯甲酸(DTNB)法。

1.4　实验步骤

按上述动物分组进行实验。针刺组及非穴组每日针刺1次，对照组每日给予相同时间的捉抓刺激。持续30天后，动物断头处死，冰台上快速取脑，制备组织匀浆，取上清进行检测。

实验数据应用方差分析进行统计处理。

2　结果

2.1　针刺对SAMP/10脑组织SOD活性的影响(见表1)

从表1中可以看出SAMP/10脑组织SOD活性随增龄降低，6月龄组低于3月龄组，9月龄组则明显低于3，6月龄组(P＜0.05)，与同月龄SAMR/1脑组织SOD活性比较，各月龄组明显低于SAMR/1对照组(P＜0.01)。3，6月龄针刺组SOD活性明显高于P/10对照组(P＜0.01)，与同龄的SAMR/1水平接近，且与非穴组有明显差异(P＜0.01，P＜0.05)。非穴组与对照组无明显差异。9月龄针刺组SOD活性较P/10对照组高，但差异无统计学意义。以上结果表明：SAMP/10脑组织SOD活性随增龄降低，明显低于正常老化的SAMR/1对照组，且针刺具有提高脑组织SOD活性的作用，针刺效果具有腧穴特异性。

2.2　针刺对SAMP/10脑组织MDA含量的影响(见表2)

随增龄而升高，6月龄组MDA含量高于3月龄，但无统计学意义，9月龄组则明显高于3，6月龄组，差异有非常显著意义(P＜0.01)。SAMP/10各月龄组脑MDA含量显著高于同月龄的SAMR/1(P＜0.01)。3月龄、6月龄针刺组MDA含量明显低于同月龄的P/10对照组(P＜0.05，P＜0.01)，接近于同月龄的SAMR/1组的MDA值；非穴组与对照组比较无明显差异。9月龄针刺组MDA值低于同月龄P/10对照组，但无统计学意义。上述分析表明：SAMP/10脑组织MDA含量随增龄而升高，明显高于同月龄的SAMR/1对照组。穴位针刺具有明显的降低脑组织MDA含量的作用。

2.3　针刺对SAMP/10脑组织CAT活性的影响(见表3)

从表3中可以看出SAMP/10脑组织CAT活性随增龄降低，6月龄组明显低于3月龄组，9月龄组又明显低于6月龄组，均有非常显著统计学意义(P＜0.01)。与同月龄SAMR/1比较，P/10各月龄组明显低于SAMR/1对照组(P＜0.05，P＜0.01)。6，9月龄针刺组CAT活性明显高于

P/10对照组(P＜0.05，P＜0.01)，与同月龄的SAMR/1水平接近，与非穴组比较，差异有显著意义(P＜0.05)。非穴组与对照组无明显差异。3月龄针刺组CAT活性较P/10对照组高，但差异无统计学意义。以上结果表明：SAMP/10脑组织CAT活性随增龄降低，明显低于正常老化的SAMR/1对照组，针刺具有提高脑组织CAT活性的作用，且针刺效应不同于非穴刺激。

2.4　针刺对SAMP/10脑组织GSHPx活性的影响(见表4)〖HT〗

从表4可以看出，SAMP/10脑组织GSHPx活性随增龄而降低，6月龄组明显低于3月龄组，9月龄组则明显低于6月龄组，差异具有非常显著性意义(P＜0.01)。与同月龄SAMR/1比较，P/10各月龄组明显低于SAMR/1对照组(P＜0.05，P＜0.01)。3，6月龄针刺组GSHPx活性高于P/10对照组(P＜0.05)，3月龄针刺组优于非穴组(P＜0.05)。非穴组与P/10对照组比较无明显差异。结果表明：SAMP/10脑组织GSHPx活性随增龄而降低，并明显低于正常老化的SAMR/1对照组。针刺具有提高脑组织GSHPx活性的功能，且针刺效应不同于非穴刺激。

3　讨论

3.1　SAMP/10脑抗氧化酶增龄变化及与脑老化的关系

脑萎缩是指由于各种原因所引起的脑组织减少，这种脑组织减少可分别或同时发生于脑白质和灰质。随着年龄的增长，脑组织和体内其他器官一样，逐渐老化而发生萎缩，即所谓生理性萎缩。另一方面，高血压、动脉硬化等病理因素均可造成脑组织的损害，最终导致病理性萎缩的发生。脑萎缩最主要的临床表现为学习、记忆功能的减退，继而发展为痴呆。临床上主要的两种痴呆类型均以脑萎缩为主要病理改变。SAMP/10是较为理想自然发病的脑萎缩模型小鼠，日本学者研究发现，SAMP/10随增龄神经元总数有减少的倾向，新皮层脑萎缩在12.8%～22.4%［4］。对于脑萎缩的发病机制目前尚不十分清楚，过度脑萎缩的发生可能是一项或多项病理级联过程(PathologicalCascacle)，如淀粉样蛋白的积累或神经元纤维的缠结或氧化应激状态等所诱发的神经元死亡［5］。其中脂质过氧化损伤是重要原因之一。脑组织是高度分化的组织，组织代谢极为活跃，同时又含有丰富的不饱和脂肪酸、磷脂，因此最易受到脂质过氧化损伤，并形成大量的脂质过氧化物(LPO)。MDA为其反应的最终产物，故测试MDA含量可反映脂质过氧化程度［6］。在正常的脑组织呼吸中，细胞内存在保护性防御机能，可以灭活脱离呼吸链的自由基，体内的自由基产生和清除系统经常不断地处于动态平衡中。脑组织在缺血、缺氧等病理状态下，可造成局部抗氧化能力下降，自由基蓄积，攻击生物膜中多不饱和脂肪酸，从而较易发生脂质过氧化反应即氧化应激反应。本研究结果也表明，SAMP/10脑组织含有较高水平的MDA，并随增龄呈增长变化，抗氧化酶防御体系整体全面下降，从而加重了脂质过氧化损伤。

机体的抗氧化酶主要包括SOD、CAT和GSHPx，它们在机体组织细胞中的含量具有高度的特异性，共同构成防止活性氧损伤的有效防御体系。机体内产生的超氧阴离子( O・2)，经过SOD的歧化反应，生成过氧化氢(H2O2)，该物质是化学性质更为活泼的活性氧，几乎与细胞内的每一类有机物如氨基酸、核苷酸、脂类和有机酸都能起反应，并且有非常高的速度常数，因此，它对机体的损伤更为强烈［7］。机体内不同组织细胞清除活性氧的方式不一定完全相同，对于过氧化氢的清除，虽主要依靠CAT，但GSHPx催化分解部分H2O2的作用也相当重要，二者具有协同作用，共同起到保护机体细胞膜结构和功能完整的作用，在抗衰老研究中有重要意义。

随机体年龄增加，抗氧化能力呈现增龄性变化。研究表明，大量自由基为内因引发的脂质过氧化反应，无论与细胞的衰老、死亡，还是与整个机体的衰老进程都有密切关系［8］，表现为自由基代谢产物水平随增龄的升高和抗氧化酶活性随增龄的下降变化。人体组织及红细胞中LPO、MDA随增龄而升高，而SOD、CAT、GSHPx均出现随增龄下降的变化趋势［9］。在大鼠、小鼠的抗衰老实验研究中也有相一致的增龄性变化规律，但在不同组织、不同区域，增龄性变化趋势也不完全一致［10］。快速老化鼠(SAM)是由日本京都大学开发的老化模型动物，用于衰老及抗衰老的相关研究。国外学者发现SAM快速老化鼠P系肝、脑MDA明显高于R系，SOD活性则明显低于R系［11］。本研究结果也表明SAMP/10脑组织MDA随增龄呈增长变化，抗氧化酶防御体系SOD、CAT、GSHPx活性则呈整体下降趋势，与R/1有显著差异。提示SAMP/10体内自由基生成增加，抗氧化酶活性全面降低可能是造成该模型鼠发生脑萎缩，学习、记忆功能障碍原因之一。

3.2　针刺对SAMP/10的作用机理分析

针灸疗法是一种有效的抗氧化治疗手段，近年来，在抗氧化的临床及实验研究方面均取得了一定的成绩［12］。对于许多与自由基损伤相关的疾病，如心脑血管疾病、癌症、糖尿病等，均有满意的疗效。在抗衰老研究领域，更是有一定优势。针灸抗氧化的作用机制不同于外源性抗氧化酶、微量元素的补充，而是调动人体的潜能，激发机体提高对外源性微量元素、抗氧化剂的摄入，加强机体对内源性抗氧化物质的合理利用，促进抗氧化酶形成，并提高其活性，有效地清除自由基，减轻脂质过氧化损伤，从而起到延缓衰老的作用。本实验结果表明，针灸不仅仅是单一增强SAMP/10模型鼠脑组织的SOD活性，而且还可提高其CAT、GSHPx的活性，并且降低MDA的含量，从而在整个抗氧化防御体系水平提高了机体的抗氧化能力，起到延缓脑萎缩的作用，这正是针灸治疗整体效应及良性调节作用的优势所在，并且针灸抗氧化的作用具有腧穴的特异性。在模型动物未进入快速老化期的3，6月龄作用较为显著，对于9月龄老化动物虽有不同程度的改善，但疗效不如3，6月龄组。提示针刺治疗具有一定的预防效应。其深入的作用机制可能与提高相关抗氧化酶的转录，增强其酶的活性，减轻自由基损伤，抑制了神经细胞的凋亡有关，是一种多途径、多层次、多水平的调节作用，具体作用机制有待进一步深入探讨。

4　参考文献

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2　韩景献.日本快速老化模型小白鼠(SAM)老化诸特征.实验动物科学与管理，1995；10(4)：21

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12　刘一凡.针灸抗氧化临床及实验研究进展.中国针灸，1999；19(2)：124

(收稿日期：20010213，修回日期：20010911，齐淑兰发稿)