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Gervason Apiri Moriasi, Anthony Muriithi Ireri, Mathew Piero Ngugi, "在活的有机体内认知加强型,体外水基和甲醇干皮提取物的降丙二醛活性及植物化学特征Piliostigma thonningii(Schum)。”,国际阿尔茨海默病杂志, 卷。2020, 文章的ID1367075, 15 页面, 2020. https://doi.org/10.1155/2020/1367075
在活的有机体内认知加强型,体外水基和甲醇干皮提取物的降丙二醛活性及植物化学特征Piliostigma thonningii(Schum)。
摘要
认知障碍(CI)是人类残疾的主要原因之一。据估计,全球有超过3560万人患有阿尔茨海默病相关的认知缺陷,预计到2050年,这一数字将超过1.154亿。这种认知障碍没有具体的病因;然而,各种因素包括高龄(60岁)、氧化应激、脑损伤、感染、神经系统疾病和癌症。尽管有各种治疗CI的尝试,但目前还没有治疗药物。目前用于管理ad相关CI症状的药物,包括多奈哌齐和利瓦斯蒂明等,只是姑息性的,而不是治疗性的。此外,这些药物与不良副作用有关。这就需要替代和补充的方法,旨在以治疗的方式预防或恢复ad相关的CI,而不引起不良事件。据估计,世界上80%以上的人口利用草药进行基本保健,因为与传统保健相比,草药被认为是安全、负担得起和容易获得的。各个部分p . thonningii在传统医学中用于治疗各种疾病,包括CI。然而,缺乏实证和科学数据来验证这些用途。本研究采用Morris水迷宫(MWM)实验评价所研究植物提取物的认知增强效果。使用硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)测试测定实验小鼠大脑中的丙二醛(MDA)谱。此外,采用标准程序对所研究的植物提取物进行定性植物化学分析。结果显示,与阴性对照组小鼠相比,显著的认知增强活动体现在较短的转移潜伏期、导航距离、较长的平台象限停留时间和较低的MDA水平( ).对所研究植物提取物的植物化学筛选显示了抗氧化植物化合物的存在,这可能在提取物的效力中发挥了关键作用。基于本文的研究结果,p . thonningii提取物,特别是水相提取物在ad相关CI的治疗中具有很好的潜力。进一步的研究旨在分离和鉴定特定的活性化合物的CIp . thonningii是推荐的。此外,还应阐明主动原则的具体作用方式。此外,还应对所研究的植物提取物进行毒性研究,以确定其安全性。
1.简介
认知障碍是一种主要现象,指的是脑组织的连续疾病和精神障碍,导致受影响对象的学习、记忆、交流和智力能力异常。认知障碍是智力功能持续退化的一种复杂表现,其特征是由影响大脑的疾病/失调引起的过多症状[1,2].据估计,有3560万人患有阿尔茨海默症和相关的认知缺陷,其中一半以上(58%)生活在低收入和中等收入国家。每年报告770万例新病例,预计这些数字几乎每20年翻一番,2030年达到6570万例,2050年达到1.154亿例[3.].
认知障碍是全球老年人以及阿尔茨海默病和其他痴呆症患者精神残疾和依赖的主要原因之一。它不仅使受影响的受试者衰弱,也使他们的照顾者和家庭衰弱。人们往往缺乏对认知障碍的认识和理解,从而导致对诊断、治疗和管理的污名化和障碍。认知障碍对照顾者、家庭和社会的影响可以是生理和心理上的[4].
最近的研究表明,氧化应激是指自由基的过度产生或其无效的衰减,通过破坏脑细胞导致认知障碍。5].大脑中高浓度的多不饱和脂肪酸(PUFAs)增加了其对自由基攻击的脆弱性,进而损害脑细胞,导致CI [6,7].脂质过氧化被认为是一种破坏细胞膜的氧化降解形式,从而产生几种次级产物,包括引起神经毒性的活性氧代谢物(rom) [8].丙二醛(MDA)是rom中的一种,其水平的升高已被认为是重要的脂质过氧化指标和氧化应激标志[9,10].
蛋白质的氧化损伤会导致内源性酶的损伤,内源性酶在大脑中神经和胶质细胞的正常功能中起着重要作用。大脑中关键酶的损伤可能导致能量代谢的下调,进而引发细胞损伤。此外,中枢神经系统中的蛋白质氧化加剧了tau蛋白的过度磷酸化β-淀粉样蛋白,这是ad患者认知受损大脑的标志性特征[11,12].
尽管药物治疗似乎可以减缓认知障碍事件,但其优势大多是边际的和不可靠的[13].治疗认知障碍的常规药物只是治标不治本,不能根治疾病,因为它们只治标不治本,改善生活质量,而不改变潜在疾病的结果[13,14].此外,由于与认知障碍相关的神经精神和行为症状的多样性,常规药物可能存在潜在的不良副作用,其中改善一种症状会恶化另一种症状,从而使这种疾病的管理成为一项艰巨的任务。因此,迫切需要大量的治疗药物来管理ad相关的CI,药用植物的植物化合物是一个潜在的来源[12,15- - - - - -17].
自古以来,植物就被用来治疗认知缺陷[18- - - - - -20.].多种植物次生代谢物已被鉴定为其生物活性的主要来源[21].其中一些包括萜类化合物、酚类化合物(类黄酮、酚酸、醌、香豆素、木脂素、二苯乙烯和单宁)、含氮植物化合物(生物碱、胺和甜菜素)和类胡萝卜素。酚类化合物作为强效抗氧化剂,已被证明具有最广泛的生物活性谱[16,21,22].这些药用植物活性成分具有抑制乙酰胆碱酯酶(AChE)、修饰Aβ细胞凋亡的处理、保护和氧化应激的衰减[12,15,16].因此,利用抗氧化剂在预防和治疗ad相关的认知缺陷以及其他相关的神经系统疾病方面具有很好的潜力[5,8,23].
各个部分p . thonningii在非洲传统医学中用于治疗各种疾病。简单地说,p . thonningii用于治疗疟疾,麻风病,溃疡,发烧,伤口,关节炎,头晕,咳嗽,痴呆和增强记忆等[24].其中一些分离出的生物活性化合物p . thonningii包括d 3 -O -具有抗氧化、镇痛、抗糖尿病、降血脂和解热活性的甲手素。此外,还从该植物中分离出具有抗炎和抗菌活性的c -甲基黄烷醇[25].此外,其他具有广谱活性的抗氧化化合物如β香树脂醇(7)[25),槲皮素(11),和槲皮苷(12)[26],以及许多其他问题(1 - 6、8 - 10而且13日- 15日),至今已被分离和鉴定[25].因此,本研究的目的是调查在活的有机体内认知增强,体外降低丙二醛含量和定性植物化学成分的水和甲醇茎皮提取物p . thonningii寻求更好、更安全、更经济、更有效的新药物来治疗ad相关的认知缺陷。
2.材料与方法
2.1.植物材料及加工
的新鲜茎皮p . thonningii采自肯尼亚恩布县Mbeere North Subcounty的Muchomoke sublocation、Gitiburi location、Siakago分区的Cianyi村。本研究选择这种植物是基于它的民族医学信息和在当地人中的使用。这种植物主要是由它的当地名字(“Mukuura)以及在当地知名草药医生的帮助下治疗的疾病。凭证标本由肯雅塔大学植物科学系的分类学家制备、鉴定和认证(GM001/2017),标本保存以备将来参考。然后将采集到的植物树皮切成小块,均匀摊开,在室温下阴凉处晾干14天。定期抓斗,确保干燥均匀。然后,干燥的材料在电动工厂磨粉机的帮助下被磨成粗粉,并储存在标记良好的卡其布信封中,等待提取。
2.2.甲醇和水提取物的制备
大约200克的粉末状物质p . thonningii树皮在750毫升甲醇(AR级)中浸泡在1升锥形瓶中,定期摇晃48小时。甲醇混合物小心地滗出,并用Whatman 1号滤纸过滤。浓缩滤液在真空内在50°C的旋转蒸发器的帮助下,转移到预先称重,清洁,干燥和标签的通用玻璃瓶中。然后将它们放在35°C的热风烤箱中保存5天,以使其完全干燥。水提取物是通过煮沸50克粉末得到的p . thonningii在蒸馏水中剥树皮五分钟。然后将提取物冷却到室温,过滤,并转移到清洁的冷冻干燥瓶中。然后将烧瓶放入冷冻干燥机中进行48小时的冻干。干燥和冻干提取物转移到清洁,干燥,预称重,并标记通用玻璃瓶。用空瓶的重量减去含有提取物的瓶子的重量,计算出提取物的实际重量。使用Harborne(1976)描述并经Afolayan等修改的公式计算各提取物的百分比收率[25]和Truong等。[27].然后将各自的提取物密封并储存在4°C的冰箱中,等待生物和化学分析。
2.3.的决心在活的有机体内认知加强型的影响
2.3.1.实验动物
在这项研究中,瑞士白化小鼠(白色)年龄4-5周龄,平均体重为 取自肯尼亚内罗毕肯尼亚医学研究所(KEMRI)的动物养殖场。小鼠被饲养在标准条件下,并被安置在聚丙烯矩形笼子中测量 用软木屑作铺垫材料。它们是随机选择的,每组3只雄性和2只雌性,被安置在单独的家庭笼子里,提供标准的实验动物食物(啮鼠颗粒)和自来水随意.他们被维持在一个自然的12小时昼夜循环的房间里 ,360勒克斯照明,65%的湿度。实验前驯化72小时。根据国家研究委员会,本研究遵循了人道处理和实验动物护理和使用的标准协议/指南[25],经过肯雅塔大学的伦理批准和国家科学、技术和创新委员会的授权(NACOSTI/P/19/2080)。
2.3.2.药物制备与管理“,
甲醇和水的茎皮提取物p . thonningii剂量水平为200mg /kg bw、100mg /kg bw和50mg /kg bw时,根据[26].阳性对照(多奈哌齐)也按照相同的指导原则在生理盐水中以1mg /kg体重的剂量水平制备。所有药物均为口服(订单),在实验期间的上午9时,分别给各实验组的小鼠注射。氢溴化物Hyoscine(东莨菪碱)在生理盐水中以1 mg/kg体重的剂量制备,方法与提取物和多奈哌齐相同。经腹腔注射(i.p)在实验中。
2.3.3.莫里斯水迷宫设置
Morris描述的Morris水迷宫方法[27- - - - - -29]用于测定在活的有机体内两种药用植物提取物的认知增强作用。水迷宫由一个白色圆形水箱组成,水池直径110厘米,高45厘米,内表面毫无特色。在圆形水池中倒入750克脱脂奶粉,高度为30厘米,使水池不透明。迷宫的温度由校准的水银球温度计监测,并保持在 .一个直径10厘米,高29厘米的白色逃生平台位于泳池西北(西北)象限的中心。水位调整到逃生平台顶面以下1厘米,然后调整到逃生平台上方1厘米。在迷宫的墙壁上,分别在西(W)、北(N)、南(S)和东(E)象限上安装了蓝色、绿色、粉红色和黄色的马尼拉纸,作为引入小鼠之前的局部视觉线索。每只游弋的鼠标从起始位置到平台顶部的连续位置,由安装在迷宫上方1.5米的索尼数码摄像机监控,摄像机与安装在Windows 10 Pro PC上的Any-Maze跟踪软件6.05版本相连[27- - - - - -29].
2.3.4.游泳训练
在这项研究中,实验日的前一天专门训练每只实验小鼠在可见的逃生平台存在的情况下游泳60秒,然后在没有逃生平台的情况下进行另一次训练,训练间休息20分钟,让小鼠休息和恢复。接下来是与前面训练相同的隐形平台的另一次训练,每只老鼠都可以探索迷宫,寻找隐藏的平台,以帮助它创建周围环境的空间地图,并确定正确的方向。逃生平台的位置在西北(西北)象限,在整个训练期间保持不变。具体的起始点(每个象限的边界)预先确定为北(N)、南(S)、东(E)和西(W),并在每次试验和每次实验中改变。
2.3.5.收购
在获取日,将迷宫的水位调整到逃生平台上方1cm,逃生平台位于西北(NW)象限中心,使其在水位处不可见。小鼠连续三天每天进行三次实验,中间休息20分钟。起始点以与训练期间相同的方式预先确定,并在整个实验中交替。
在每次试验中,老鼠都被抱着,轻轻地放在水迷宫中,面对墙壁,远离逃生平台。每只老鼠都可以探索水池,寻找隐藏的逃生平台,最长时间为60秒。一旦鼠标找到平台,它可以在上面停留10秒钟,以进一步检查周围的环境。如果老鼠在60秒内没有找到平台,就会被轻轻地引导到平台上,让它在那里休息15秒,让它探索周围的环境。然后轻轻地把它从泳池里拿出来,放在一个装有纸巾的笼子里晾干。该参数为每组试验和每只实验小鼠取平均值。数字视频记录器记录每只实验小鼠的传输延迟(寻找并定位隐藏平台所需的时间,截止时间为60秒)和导航距离(MWM任务期间走过的距离)。
2.3.6.调查试验
为了评估学习和记忆保持能力,实验小鼠在实验的最后一天(第4天)进行了单探针试验,将小鼠引入没有逃生平台的迷宫中。这有助于评估实验小鼠是否学会了任务,以及它们是否能够记住隐藏的逃生平台的位置。在获取阶段,它们被允许探索和搜索逃生平台,并记录每只老鼠在西北象限停留的时间。
2.3.7.认知障碍的诱导
在实验的最后一天(第4天)通过腹腔注射(i.p)注射200支μ给除正常对照小鼠外的所有实验小鼠,以1mg /kg bw的剂量给予氢溴化物hyoscine(东莨菪碱)μ腹腔注射1 L生理盐水。
2.3.8.实验设计
采用对照随机、以实验室为基础的研究设计,从中得出实验设计。对于所研究的每种植物提取物,三十(30)只实验小鼠被随机分配到六个处理组,每组由5只小鼠(3只雄性和2只雌性)组成。分组协议如表所示1.
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所有给药均用生理盐水(0.9% NaCl)制备。提取物:水/甲醇干皮提取物p . thonningii;订单:口服;i.p:腹腔给药。 |
所有小鼠在认知障碍30分钟后接受水迷宫任务,并允许他们在最长60秒的时间内导航和搜索隐藏的平台。以与购置期间相同的方式观察和监测它们(第2.3.5)阶段。小鼠在每次任务试验中分别录制的视频片段上传到Any-Maze 6.05版软件中,从中获得定量数据进行统计分析[28,29].
2.4.体外提取物对脂质过氧化作用的测定
在本研究中,采用硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)法测定提取物对脂质过氧化的影响。在这个实验中,脂质过氧化生物标志物(丙二醛(MDA))的水平被测量。在Morris水迷宫测试后,所有小鼠都被颈椎脱位斩首,并在标准条件下快速解剖整个大脑,用冰冷的生理盐水清洗,并在-20°C保存。脑组织样本解冻,用10毫升冰水0.1 M磷酸盐缓冲液(pH 7.4)均质。反应混合物中含有1.5 ml 20%乙酸(pH值3.5)、1.5 ml 0.8%硫代巴比妥酸、0.2 ml 8.1%十二烷基硫酸钠和0.1 ml处理过的脑组织样本。然后将混合物在100°C下加热60分钟,冷却,并加入5 ml正丁醇/吡啶(15:1)和1 ml蒸馏水。为了使混合物混合,这些混合物被剧烈地旋转。所得到的混合物在2500 rpm下离心20分钟,分离有机层,在λ532nm使用紫外-可见分光光度计(岛津紫外-可见1600)。用摩尔消光系数计算丙二醛的浓度 表示为μMol /g脑组织[30.,31].
2.5.植物化学定性筛选
在水和甲醇提取物中存在的各种植物化学物质的定性测试p . thonningii茎皮采用标准植物化学筛选程序进行。视觉检查颜色或泡沫的外观被用作存在或不存在给定植物化学基团的指标。
2.5.1.单宁测试
必威2490约0.5克的水和甲醇提取物p . thonningii分别用5毫升蒸馏水在试管中煮沸,然后过滤。在合成的滤液中加入3滴0.1%的FeCl3.是补充道。蓝绿色沉淀的出现表明单宁酸的存在[32].
2.5.2.皂苷试验(起泡法)
必威2490约0.5克的水和甲醇提取物p . thonningii分别用5毫升蒸馏水在试管中煮沸,然后冷却。摇晃后,起泡的出现持续超过2分钟,表明皂苷的存在[30.].
2.5.3.生物碱测试
大约0.1克的水和甲醇茎皮提取物p . thonningii分别与约5毫升1% HCl混合,加热并过滤。必威2490滤液用Mayer试剂处理2 ml。奶油色沉淀物的出现是生物碱存在的积极迹象。同样,用Dragendorff试剂处理2 ml过滤后的粗提取物。红褐色沉淀物表明生物碱的存在试验呈阳性[31].
2.5.4.糖苷检测
(i)凯勒-基利亚尼试验(脱氧糖试验).分别用5 ml氯仿提取约0.2 g水提取物和甲醇提取物,在干净的试管中蒸发至干燥。加入含微量氯化铁的冰醋酸0.4 ml,然后小心地在试管旁加入浓硫酸0.5 ml。显示蓝色的醋酸层是检测心脏糖苷存在的阳性试验[33].
(ii) Borntrager测试.必威2490大约0.1克的研究提取物分别与1毫升硫酸在试管中煮沸5分钟。然后在高温下过滤,冷却,然后用等量的氯仿摇晃。将氯仿的下层分离,用稀氨以其体积的一半摇晃。在氨层中产生的玫瑰粉到红色是糖苷存在的积极指示[34].
(iii)修改的Borntrager 's Test.将两滴Kedde试剂添加到部分研究提取物(0.1 g)中。紫色表示苷元部分含有不饱和内酯环的糖苷[34].
2.5.5.类固醇测试
在1毫升提取物溶液中加入3滴Liebermann-Burchard试剂。红紫色的产生表明类固醇的存在[34].
2.5.6.类黄酮检测
5滴浓盐酸加入到1毫升测试植物材料的酒精提取物中。立即呈现红色表明黄酮的存在。另外三种方法也证实了黄酮类化合物的存在。取10 ml试验提取物溶液,用10%的硫酸水解,分成三份。在第一部分中,加入1毫升稀氨溶液。黄绿色表示黄酮类化合物的存在。第二部分,加入1毫升稀碳酸钠溶液。淡黄色表示黄酮的存在。第三部分,加入1ml 10%的氢氧化钠溶液。黄色表示黄酮的存在[34].
2.5.7.酚类物质测试
必威2490将约0.1 g的提取物分别与10 ml 70%乙醇在水浴中用煮沸管煮沸5分钟。萃取物在加热时用Whatman 1号滤纸过滤,然后在缓慢流动的自来水下小心冷却。在2毫升的萃取滤液中,加入5滴5%的氯化铁。绿色沉淀物的出现表明酚类物质的存在[34,35].
2.5.8.检测萜类化合物
在大约必威24902毫升的测试提取物中,加入5滴乙酸酐。接着小心地加入5滴浓硫酸。蓝绿色环的形成表明存在萜类化合物[34].
2.5.9.测试香豆素
必威2490用2毫升乙醇加热约0.2克的测试提取物。用10% nhh处理Whatman滤纸4将OH溶液放在试管口上5分钟。随后,用紫外光(365 nm)照射滤纸,观察荧光。黄色荧光表示香豆素的存在[35].
2.6.数据管理与统计分析“,
提取后的生药产量以浸渍总物质的百分比表示。Morris水迷宫(来自Any-Maze软件v 6.05)和TBARS (MDA)轮廓分析的定量数据在电子表格上制成表格,然后导出到Minitab v19.1(宾夕法尼亚州立学院)。对数据进行描述性统计,表示为 .采用单因素方差分析(One-Way ANOVA)检验阴性对照组(生理盐水+东莨菪碱)、阳性对照组(多奈哌齐+东莨菪碱)、实验组(p . thonningii所测浓度的提取物+东莨菪碱)在95%置信水平。此外,这些数据还使用了Fisher的LSD事后检验两两比较和分离的手段。使用未配对的Student对所研究植物的两种独立提取物的活性进行了比较 -测试统计数据。的值 被认为具有统计学意义。定量数据以图表形式呈现,定性数据以制表形式呈现。
3.结果
3.1.提取物收率百分比
提取后,分别测定了所研究植物提取物的百分收率。总的来说,甲醇提取物获得了较高的产率p . thonningii与水溶液相比较见表2.
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3.2.在活的有机体内树茎皮提取物的认知增强作用p . thonningii
采用Morris水迷宫空间记忆测试,研究植物提取物对认知能力增强的影响。在采集期间,记录传输时延和导航距离。
3.2.1.在活的有机体内水提物和甲醇提取物的作用p . thonningii关于传输延迟
(i)采办阶段(1-3天).结果表明,总的来说,用研究剂量水平的茎皮水提物处理的小鼠组p . thonningii与其他小鼠组相比,在每个采集日(1-3天)的传输延迟显著缩短( ;表格3.).值得注意的是,接受甲醇茎皮提取物的小鼠p . thonningii在50 mg/kg体重的剂量水平下,在整个获取期,小鼠的转移潜伏期和导航距离与阴性对照组小鼠的转移潜伏期和导航距离没有显著差异( ;表格3.).在第2天和第3天,实验组小鼠接受200 mg/kg体重的茎皮水提取物p . thonningii与其他组相比,完成MWM任务所需时间最短( ;表格3.).
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提取(一个):p . thonningiimethanolic提取;提取(b):p . thonningii水提物。值表示为
;同一列内具有相同上标字母的均值无显著差异(
)而上标字母不同的则有显著差异(
)(单向方差分析,然后Fisher 's LSD)。 |
(ii)东莨菪碱诱发认知障碍后(第4天).在实验的最后一天,在执行MWM任务之前,实验小鼠使用东莨菪碱进行认知损伤。用黄芪茎皮水提液处理实验小鼠的转移潜伏期p . thonningii在所有研究剂量下,均显著低于阳性对照组和阴性对照组小鼠的转移潜伏期( ;数字1).此外,用黄芪茎皮水提取物处理的小鼠p . thonningii与阴性对照组和阳性对照组相比,剂量为50 mg/kg bw时的转移潜伏期显著缩短( ;数字1).此外,与阳性对照组和正常对照组的小鼠相比,用100mg /kg体重和200mg /kg体重的水提取物处理的实验小鼠在完成莫里斯水迷宫任务时的转移潜伏期显著缩短( ;数字1).一般来说,在实验小鼠组中观察到,所研究植物的茎皮水溶液提取物的转移潜伏期呈剂量依赖性降低(图2)1).
此外,在认知受损小鼠模型中,用甲醇茎皮提取物治疗的转移潜伏期呈剂量依赖性降低p . thonningii(图2).用枸杞干皮甲醇提取物处理实验小鼠,观察其转移潜伏期p . thonningii剂量为50 mg/kg体重时,与阳性对照组小鼠记录的转移潜伏期无显著差异( ;数字2).
在提取物剂量为100 mg/kg体重时,实验小鼠的转移潜伏期明显短于阴性对照组和正常对照组小鼠的转移潜伏期( ;数字2).值得注意的是,给小鼠服用p . thonningii与正常对照组、阳性对照组和阴性对照组相比,200mg /kg bw剂量水平的甲醇提取物完成Morris水迷宫任务的时间明显缩短( ;数字2).
比较了两种植物提取物的效果。结果表明,在提取物剂量为50 mg/kg bw时,枸杞茎皮水提物和甲醇提物的效果差异显著p . thonningii对实验小鼠的转移潜伏期无显著影响( ;数字3.).然而,在剂量为100 mg/kg bw和200 mg/kg bw时,用水茎皮提取物处理的小鼠p . thonningii与对照组相比,小鼠的转移潜伏期明显缩短p . thonningii在相同剂量水平下( ;数字3.).
3.2.2.在活的有机体内水提物和甲醇提取物的作用p . thonningii有关航行距离
本研究记录了每只老鼠从起点到逃生平台的总距离。
(i)采办阶段.一般来说,结果显示,在整个获取期,除接受50 mg/kg体重的甲醇提取物外,接受所有剂量水平的研究植物提取物的小鼠在MWM任务中所走的距离显著缩短( ;表格4).在获得试验的第3天,在正常、阳性和提取物处理组(甲醇提取物剂量为200 mg/kg体重和所有三种剂量的水提取物)的实验小鼠中,没有观察到航行距离的显著差异( ;表格4).此外,阴性对照组小鼠的导航距离与给药组小鼠的甲醇茎皮提取物无显著差异p . thonningii剂量水平为50毫克/公斤体重和100毫克/公斤体重( ;表格4).
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提取(一个):p . thonningiimethanolic提取;提取(b):p . thonningii水提物。值表示为
;同一列内具有相同上标字母的均值无显著差异(
)而同列中不同上标字母的则有显著差异(
)(单向方差分析,然后Fisher 's LSD)。 |
总的来说,在实验小鼠中观察到航行距离的显著减少,在提取物处理组和阳性对照组小鼠中记录到更大的减少(表2)4).
(ii)东莨菪碱诱发认知障碍后(第4天).研究人员观察到,在认知受损的小鼠中,50 mg/kg体重剂量的茎皮水提取物p . thonningii与阴性对照组的小鼠相比,小鼠到达逃生平台的距离显著缩短( ;数字4).然而,值得注意的是,与阳性对照小鼠相比,这组小鼠完成任务的距离明显更长( ).
在100 mg/kg bw剂量下,用枸杞茎皮水提取物处理的小鼠的航行距离无显著差异p . thonningii而正常对照组的老鼠( ;数字4).给药小鼠的导航距离明显缩短p . thonningii与阳性、正常和阴性对照组小鼠所覆盖的距离相比,提取剂量为200 mg/kg bw ( ;数字4).
用枸杞茎皮甲醇提取物处理实验小鼠p . thonningii在50 mg/kg体重和100 mg/kg体重的剂量水平下,与阴性对照组的小鼠相比,它们找到逃生平台的距离显著缩短( ;数字5).然而,在这些剂量水平下,与阳性对照小鼠相比,治疗小鼠覆盖的距离更长。用乙醇茎皮提取物处理的小鼠的导航距离显著缩短p . thonningii与阳性对照组小鼠行走的距离相比,以200 mg/kg体重的剂量( ;数字5).
比较了所研究的植物提取物对导航距离的影响。研究植物提取物剂量水平为50 mg/kg体重的实验小鼠的导航距离有显著差异( ;数字6).结果还显示,用100 mg/kg bw和200 mg/kg bw剂量水平处理的实验小鼠p . thonningii与接受相同剂量的甲醇茎皮提取物的小鼠相比,小鼠的运动距离明显缩短p . thonningii( ;数字6).
3.2.3.空间记忆保持(探索性试验:第四天)
实验结果表明,用枸杞茎皮水提液治疗认知障碍小鼠p . thonningii与所有对照组的小鼠相比,在所有三个剂量水平下的小鼠在NW象限(逃逸平台之前所在的位置)停留的时间明显更长( ;数字7).一般来说,使用水提取物的小鼠在西北象限停留的时间呈剂量依赖性增加(图7).
另一方面,结果表明,小鼠接受甲醇茎皮提取物p . thonningii剂量为200 mg/kg体重时,与处于同一象限的阴性对照小鼠相比,小鼠在西北象限的时间明显更长( ;数字8).然而,用50 mg/kg bw和100 mg/kg bw剂量的甲醇提取物处理的小鼠与阴性对照组小鼠在西北象限的时间没有显著差异( ;数字8).
本研究还比较了两种植物提取物对空间记忆保持的影响。结果表明,给药后的实验小鼠均能明显改善p . thonningii与接受相同剂量甲醇提取物的小鼠相比,接受三种研究剂量水平的小鼠在西北象限停留的时间明显更长( ;数字9).
3.3.体外水提物和甲醇提取物的作用p . thonningii有关MDA概要
结果表明,用50 mg/kg bw的水皮提取物处理的小鼠大脑中MDA水平无显著差异p . thonningii与阴性对照组小鼠大脑中的丙二醛水平( ;数字10).然而,给老鼠注射了p . thonningii与阴性对照组相比,100 mg/kg bw和200 mg/kg bw提取物剂量的小鼠大脑中MDA含量显著降低( ;数字10).此外,在实验小鼠的大脑中MDA的分布p . thonningii100 mg/kg bw和200 mg/kg bw的提取物剂量与阳性对照组和正常对照组小鼠大脑中的MDA谱没有显著差异( ;数字10).
总的来说,实验结果表明,用枸杞茎皮甲醇提取物处理的小鼠p . thonningii与阴性对照组的小鼠相比,它们大脑中的丙二醛含量显著降低( ;数字11).枸杞干皮甲醇提取物处理小鼠脑内MDA含量无显著性差异p . thonningii剂量为每公斤体重50毫克和100毫克( ;数字11).然而,在200mg /kg体重的剂量下,接受甲醇茎皮提取物的实验小鼠大脑中的MDA谱p . thonningii与正常对照组和阳性对照组小鼠大脑中MDA水平无显著差异( ;数字11).
比较了枸杞茎皮水提物和甲醇提物的作用p . thonningii在认知损伤小鼠模型的大脑中MDA的分布也在本研究中进行了研究。在50 mg/kg bw的剂量水平下,实验小鼠接受的甲醇提取物p . thonningii它们大脑中的丙二醛水平明显低于接受p . thonningii相同剂量的水提取物( ;数字12).然而,在100 mg/kg体重的剂量下,实验小鼠用茎皮水提取物处理p . thonningii与接受相同剂量的这种植物的甲醇茎皮提取物的小鼠相比,它们大脑中的丙二醛含量显著降低( ;数字12).在用200 mg/kg体重的水和甲醇提取物处理的实验小鼠的大脑中,MDA含量没有显著差异p . thonningii( ;数字12).
3.4.植物化学定性筛选的水和甲醇干皮提取物p . thonningii
在定性植物化学筛选的水和甲醇干皮提取物p . thonningii,观察到蒽苷和萜类化合物在所有研究植物提取物中均不存在(表5).然而,卡德内酯苷,香豆素,酚,类固醇,皂苷和类黄酮存在于水和甲醇干皮提取物中p . thonningii(表5).
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+ = present;- =缺席。 |
4.讨论
自古以来,植物就被用作食物和药物的来源[34].它们是各种生物活性分子的宝贵来源,为新药的发现和开发提供了有价值的线索。适当的植物化学处理和药用植物材料的加工对于优化浓度和确保成分生物活性的完整性是必要的[36].
研究表明,植物的水提取物和甲醇提取物主要构成抗氧化植物化学物质,其百分比产量取决于这些化合物在植物材料中的浓度。此外,较高的百分比收率表明所使用的溶剂的萃取价值较高,因此所提取的植物化合物的浓度也较高[37].因此,获得了较高的比例得率为甲醇茎皮提取物p . thonningii描述了高浓度的植物化学化合物,特别是抗氧化化合物,可溶于所用溶剂。
阿尔茨海默氏症类型的痴呆是最常见的神经退行性疾病,其特征是大脑的进行性损害,从而导致其即将出现的功能障碍[1].目前,与脑功能障碍特别是认知障碍相关的症状是由中枢胆碱能系统中胆碱能神经元的损伤引起的。中枢胆碱能系统在大脑的学习、智力、推理、判断和记忆功能中起着核心作用[8,38].因此,中枢胆碱能系统、神经元或信号和正常通信的中断会引发ad相关认知功能障碍的发病和发展[8,39].
本研究采用Morris水迷宫法考察了水提物和甲醇提物的效果p . thonningii在抗痴呆研究中被广泛用于评估啮齿动物的空间学习和记忆。它同时评估了动物模型和人类的参考记忆和空间记忆。此外,它还能检测控制大脑认知功能的中央胆碱能系统的变化。在这种方法中,实验动物在当地和超惊奇视觉线索的帮助下,从预定的起始位置导航水迷宫,以寻找和定位隐藏的逃生平台[30.,32].
在这项研究中,通过给予东莨菪碱诱导实验小鼠认知障碍,这种药物通过阻断中枢和外周神经系统的毒蕈碱受体来阻碍记忆和认知功能[40- - - - - -42].东莨菪碱已被广泛用于评估用于痴呆症治疗的药物制剂的潜力,因为它在短时间内引起的症状与神经退行性痴呆引起的症状相同[39,43- - - - - -50].
空间学习和记忆主要依赖于海马体的完整性。为了评估空间记忆获取、保留和检索,确定了包括传输延迟、导航距离和平台象限中的延迟在内的监测参数。在实验动物成功获得空间记忆之后,它会对所获得的信息进行处理,并在需要时进行检索。这体现在实验动物能够在短时间内记住并定位水迷宫中隐藏的逃生平台,在平台象限内的行走距离短,停留时间多(潜伏期长)[30.,32,51,52].
本研究结果表明,东莨菪碱能有效改善小鼠的认知障碍,其转移潜伏期和导航距离较长。这是由于东莨菪碱在受试者大脑中的抗胆碱能作用,阻止了适当的胆碱能传递。中枢胆碱能系统的封锁与大脑创造、巩固、保留和检索记忆的能力受损有关。49].
先前的研究表明东莨菪碱是氧化应激(OS)、神经炎症和脑细胞凋亡的有效诱导物[53].此外,东莨菪碱诱导的OS通过抑制内源性抗氧化机制(包括超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽s-转移酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶)的正常功能导致失忆,从而推动对神经细胞及其成分的氧化损伤[16,54- - - - - -57].因此,部分地,水茎树皮提取物p . thonningii潜在地调节了内源性抗氧化酶的活性,从而避免了脑细胞及其成分的氧化损伤。
生物系统中氧化损伤最敏感的成分之一是不饱和脂肪酸,因为它们具有接近双键的不稳定电子。因此,它们对脂质过氧化反应敏感,脂质过氧化反应随着不饱和程度的增加而呈指数增长[58].大脑器官对氧化应激非常敏感,这被认为是许多神经退行性疾病的驱动力[7,59].由于其耗氧量高(约为基础氧的20%)2),多不饱和脂肪酸以及铜和铁等氧化还原活性金属的存在,会增加大脑对氧化应激损伤的脆弱性[8].
它已进一步确定线粒体异常,神经纤维缠结(NFTs),可溶性淀粉样蛋白(Aβ),一个β原纤维和衰老都可归因于高度的自由基氧化应激[11].氧化平衡失衡与AD和PD等神经退行性疾病的起始和维持有关[12].
脂质过氧化引起细胞脂质氧化酸败,导致体内产生有毒汞合金。它已被确定为人类各种疾病的主要诱因和驱动因素之一,包括炎症和神经系统疾病[60].各种驱动脂质过氧化的机制在文献中已被广泛探讨[58,61- - - - - -65].简而言之,脂质过氧化作用通过自由基级联产生各种不良产物,主要包括醛。脂质过氧化最突出的醛产物是丙二醛(MDA),并被广泛认为是生理系统中的氧化损伤标志[66].在氧化应激和相关损伤期间,脂质过氧化水平升高导致MDA升高[63,67,68].
研究表明,东莨菪碱诱导的OS会增加丙二醛(MDA)的水平[50,63,67- - - - - -69].与Hritcu等人的早期研究一致。[70),体外认知障碍小鼠大脑中MDA含量的测定结果显示阴性对照组MDA含量较高。除了低剂量和标准药物多奈哌齐(Donepezil)外,用所研究的植物提取物治疗的实验小鼠组具有低MDA谱,这表明成功地衰减氧化应激和逆转认知障碍。然而,这些发现与Losuwannarak等人之前的研究不同。[71],其中东莨菪碱没有引起脂质过氧化和MDA的增加。这些差异部分归因于所使用的实验小鼠的种类、东莨菪碱的剂量以及进行研究的实验条件。
因此,抗氧化治疗可以通过清除自由基并使促氧化-抗氧化稳态达到平衡或增强内源性抗氧化系统的活性来阻止氧化应激及其标记物的传播,从而改善东莨菪碱诱导的认知障碍[8,71].
在本研究中,定性植物化学筛选的水和甲醇干皮提取物p . thonningii揭示了具有生物学意义的各种植物化合物的存在。结果表明,所研究的提取物中不含萜类化合物和蒽醌类化合物。然而,这些发现与Kwaji等人进行的类似研究不同。[72]其中萜类化合物和蒽醌存在于酒精叶提取物中p . thonningii.研究表明,药用植物生长的环境差异极大地影响了它们的植物化学特征,因为植物次生代谢物基本上是作为一种保护机制在应激反应中产生的[16,42,73- - - - - -75].
植物酚类物质由于其抗氧化性质,具有最广泛的药理生物活性[22].因此,研究植物提取物中的类黄酮、酚类、香豆素和单宁被认为在减弱氧化应激方面发挥了至关重要的作用在体外而且在活的有机体内.可以想象,所研究的植物提取物的认知损伤改善效果可能部分归因于这些抗氧化化合物的存在,它们适当地恢复了氧化还原稳态和/或保护细胞免受OS损伤。
5.结论和建议
从实验结果可以看出,该药材的水提物和甲醇提取物p . thonningii有在活的有机体内认知加强型和体外丙二醛降低东莨菪碱所致认知损伤小鼠模型的作用。此外,所研究的植物提取物具有增强认知和抗氧化的植物化学成分。
从这项研究中,所研究的植物提取物对ad相关认知缺陷的管理具有很好的潜力。建议进一步研究旨在分离和表征纯植物活性原理的认知增强。此外,所研究植物提取物中植物活性成分发挥药理活性的具体机制还有待进一步研究。杨树茎皮水提物和甲醇提取物的毒性研究p . thonningii应该这样做,以确定其安全性。
数据可用性
用于支持这项研究结果的数据包含在文章中。任何额外的数据可根据要求从作者处获得
利益冲突
作者声明,本研究不存在任何利益冲突。
作者的贡献
Moriasi进行了这项研究并撰写了手稿。马修和安东尼培养了这个想法,监督了这项研究,并审阅了草稿。所有作者都阅读、审阅并批准了手稿的最终草案。
致谢
作者希望感谢肯尼亚山大学研究部为本研究提供的实验室和设备。肯尼亚山大学(药学院)的Elias Nelson先生、John Nzivo先生和Jared Onyancha先生以及肯雅塔大学(生物化学、微生物学和生物技术系)的Daniel Gitonga先生因其提供的技术援助而受到表彰。
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