橙皮苷对LPS诱导的脑损伤小鼠强迫游泳行为的影响

时间:2022-10-09 02:43:32

橙皮苷对LPS诱导的脑损伤小鼠强迫游泳行为的影响

[摘要] 目的 探讨橙皮苷对脂多糖(LPS)诱导的脑损伤小鼠强迫游泳行为的影响。 方法 将45只3周龄ICR小鼠随机分为生理盐水组(saline)、脂多糖组(LPS)和脂多糖+橙皮苷组(LPS+Hesp),每组15只,以ZH-QPT型强迫游泳实验视频分析系统检测各组小鼠在5 min内游泳活动累计路程和累计时间。 结果 相对于Saline组,LPS组小鼠的游泳活动累计路程显著缩短,累计时间无显著变化;相对于LPS组,LPS+Hesp组小鼠的活动累计路程明显延长,累计时间无显著变化。 结论 橙皮苷可显著延长感染性脑损伤小鼠在强迫游泳活动中的距离。

[关键词] 感染性脑损伤;橙皮苷;强迫游泳

[中图分类号] R-33 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2013)11(c)-0031-02

Influce of hesperidin on forced swimming test of mice with cerebral injury induced by LPS

WU Jian1 LIU Hong-zhi1 WEN Xiang-ru2 FU Yan-yan1 ZHANG Lei3 SUN Ying3 ZHANG Fang1 LIU Yong-min2 DONG Hong-yan1 LIU Yong-hai3 SONG Yuan-jian1

1.Neurobiology Research Center, Basic Courses School of Xuzhou Medical College in Jiangsu Province, Xuzhou 221004, China;2.Teaching and Research Section of Chemistry, Public Education School of Xuzhou Medical College in Jiangsu Province, Xuzhou 221004, China;3.Department of Neurology, Affiliated Hospital of Xuzhou Medical College in Jiangsu Province, Xuzhou 221004, China

[Abstract] Objective To investigate the influence of hesperidin on forced swimming test of mice with cerebral injury induced by lipopolysaccharide (LPS). Methods 45 ICR mice at 3 weeks were evenly divided into saline group, LPS group and LPS + hesperidin group (Hesp) in random. Mice from 3 groups in accumulative distance and cumulative time within 5 minutes′ swimming were tested by ZH-QPT forced swimming test video analysis system. Results Compared with saline group, the accumulative distance of swimming in LPS group was obviously shorter, but there was no significant change in cumulative time in the two groups. In comparison with the LPS group, the accumulative distance of swimming in LPS+Hesp group became longer, but without obvious changes in cumulative time. Conclusion Hesperidin can remarkably prolong the distance in forced swimming test in mice with infectious cerebral injury.

[Key words] Infectious cerebral injury; Hesperidin; Forced swimming

脑部细菌或病毒感染是导致新生儿、幼儿脑损伤的重要原因之一。脑损伤后常遗留运动功能障碍、认知行为障碍等神经系统后遗症[1]。因此,探究感染性脑损伤后行为学指标的改变有重要意义。脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁的主要成分,为脂质和多糖的复合物,属内毒素,具有神经毒性。幼年小鼠的血-脑脊液屏障(blood brain barrier,BBB)尚不健全,LPS会造成小鼠感染性脑损伤。可应用LPS建立小鼠的感染性脑损伤模型,并借助这一模型研究感染性脑损伤后行为学指标的改变。橙皮苷(hesperidin,Hesp)在柑桔类植物的果实中广泛存在,具有多种功能,如抗炎、镇痛、抗氧化、抗癌等[2-3],另有很好的神经保护作用[4]。它是否会影响感染性脑损伤动物的行为,目前未见报道。

强迫游泳行为学实验可用于初步研究神经或精神类药物的作用,也可初步筛选相关药物[5]。通过强迫游泳实验,考察LPS诱导的感染性脑损伤小鼠的行为学变化,以及橙皮苷对该行为学变化的影响,有助于认识和理解脑损伤导致的行为变化规律,为感染性脑损伤的诊断、治疗和康复提供新的思路和方法。

1 材料与方法

1.1 仪器和试剂

LPS购自Sigma公司,Hesp购自郑州荔诺生物科技有限公司;强迫游泳实验设备采用淮北正华公司的ZH-QPT型强迫游泳实验视频分析系统,硬件系统尺寸为直径10 cm,高30 cm;记录分析软件采用Stoelting公司的Any-maze system,版本为4.72版。

1.2动物及分组

3周龄、雄性健康ICR小鼠45只,体重为8~11 g,由徐州医学院实验动物中心提供。将小鼠随机分为3组,每组15只:生理盐水(saline)组,腹腔注射生理盐水;LPS组,腹腔注射LPS;Hesp组,即先用LPS处理,后给予Hesp。

1.3方法

1.3.1 动物模型制备 saline组小鼠腹腔注射生理盐水;LPS组腹腔注射LPS生理盐水溶液,剂量为5 mg/kg;LPS+Hesp组先腹腔注射LPS(5 mg/kg),0.5 h后Hesp(剂量为200 mg/kg,混悬于0.5%羟甲基纤维素钠水溶液中)灌胃。将以上各组小鼠6 h后置于ZH-QPT型强迫游泳实验视频分析系统中观察并记录其行为学指标。

1.3.2 强迫游泳实验行为研究 实验环境的水温20~25℃,首先将小鼠置于水中适应2 min,再记录随后5 min的行为,用Any-maze system软件记录分析活动指标,包括活动路程、累积活动时间及累积静止时间。

1.3.3统计学方法 采用SPSS 13.0统计软件,计量资料以x±s表示,组间比较采用方差分析,以P

2结果

saline组小鼠在5 min内游动了(14.49±4.08)m,LPS处理后,小鼠游动路程大幅缩短,仅(6.96±1.74)m,差异有统计学意义(P

表1 各组小鼠在强迫游泳实验视频分析系统中的活动路程、累积游动时间和累积静止时间的比较(x±s)

与saline组比较,aP

图1 小鼠强迫游泳实验视频分析系统中的状态图

A.静止状态;B.活动状态

3 讨论

脑损伤中,除创伤性损伤外,感染性脑损伤、渐进性脑损伤的发生、进展的机制多样而复杂。感染性脑损伤常见于新生儿和幼儿,脑损伤可能导致幼儿精神神经异常和行为障碍,治疗困难[6],康复往往采用高压氧等方法[7],常会导致患儿认知障碍、精神神经行为异常。幼年小鼠的血-脑脊液屏障不健全,本研究用LPS处理雄性ICR小鼠,建立了感染性脑损伤模型。

除强迫游泳实验外,研究动物的行为变化还可采用旷场实验、水迷宫实验、悬尾实验等,强迫游泳实验是最早用于研究抑郁类行为的方法[8],结果可靠性强。不同性别小鼠的强迫游泳行为不同[9],本研究讨论雄性ICR小鼠的强迫游泳行为。温度等理化因素对实验动物的强迫游泳行为也有影响,本研究控制实验水温为20~25℃。结果表明感染性脑损伤小鼠在强迫游泳实验中行为异常,虽然累积静止时间没有变化,但是活动路程显著降低。

Hesp是治疗心血管病的药物,是多效药物,有研究表明其有神经保护作用,但作用机制不明,对动物的行为学有何影响,目前未见报道。本研究通过强迫游泳实验发现Hesp可以逆转LPS对小鼠游泳行为的影响,在维持累积静止时间不变的同时,显著增加活动路程。

因此,从强迫游泳实验结果看,Hesp可以有效减轻LPS诱导的小鼠游泳行为障碍,其中所涉及的分子机制,本实验室正在进一步研究。

[参考文献]

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[2] Ahmad ST,Arjumand W,Nafees S,et al.Hesperidin alleviates aceta-

minophen induced toxicity in Wistar rats by abrogation of oxidative stress,apoptosis and inflammation[J].Toxicol Lett,2012,208(2):149-161.

[3] Lee KH,Yeh MH,Kao ST,et al.The inhibitory effect of hesperidin on tumor cell invasiveness occurs via suppression of activator protein 1 and nuclear factor-κB in human hepatocellular carcinoma cells[J]. Toxicol Lett,2010,194(1-2):42-49.

[4] Hwang SL,Yen GC.Neuroprotective effects of the citrus flavanones against H2O2-induced cytotoxicity in PC12 cells[J]. J Agric Food Chem,2008,56(3):859-864.

[5] Petit-Demouliere B,Chenu F,Bourin M.Forced swimming test in mice:a review of antidepressant activity[J]. Psychopharmacology (Berl),2005,177(3):245-255.

[6] 温小莲,梁卫权,王小东,等.临床护理路径在36例重度脑损伤患儿中的应用分析[J].中国当代医药,2012,19(29):110-111.

[7] 刘克洪,李景琦,余丹,等.脑损伤意识障碍患者的康复治疗[J].中国当代医药,2012,19(14):42-43.

[8] Potsolt RD,Le Pichon M,Jalfre M.Depression:a newanimal model sensitive to antidepressant treatments[J].Nature,1977,266(5604):730-732.

[9] Brotto LA,Barr AM,Gorzalka BB.Sex differences in forced-swim and open-field test behaviours after chronic administration of melatonin[J].Eur J Pharmacol,2000,402(1-2):87-93.

(收稿日期:2013-09-10 本文编辑:魏玉坡)

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