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编号:10498879
天麻醇提物对旋转诱发小鼠运动病的影响*
http://www.100md.com 《航天医学与医学工程》 1999年第5期
     作者:王圣平 刘新民 尚伟芬 宋洁 于澍仁 孙绍美

    单位:中国协和医科大学 中国医学科学院药用植物研究所,北京 100094

    关键词:天麻;旋转;运动病;空间定向障碍;水迷宫;厌食

    航天医学与医学工程990507摘要:目的 观察天麻醇提物对旋转诱发小鼠运动病的影响。方法 利用转椅进行角加速度旋转来诱发运动病,观察小鼠进食量、自主活动度及在方形水迷宫中学习记忆空间辨别能力及天麻醇提物对其的影响。结果 角加速度旋转后能引起小鼠厌食、自主活动降低及在方形迷宫中出现空间辨别障碍。天麻醇提物能提高旋转后小鼠的自主活动度,改善厌食症状,提高旋转后小鼠在水迷宫中的空间辨别能力。结论 天麻醇提物能改善旋转诱发小鼠运动症状。

    中图分类号:R859;R852.23 文献标识码:A 文章编号:1002-0837(1999)05-0342-04
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    Effect of Gastrodia on Rotation Induced Motion Sickness in Mice

    WANG Sheng-ping, LIU Xin-min, SHANG Wei-fen, SONG Jie,YU Shu-ren,SUN Shao-mei

    Abstract: Objective To observe the effect of Gastrodia on motion sickness induced by rotation in mice. Method Clockwise and anticlockwise accelerated rotations up to 180°/s for 10 min were used to induce symptoms of motion sickness such as condition taste aversion(CTA) , decrease of spontaneous locomotion and impaired ability of space identification in water-maze. Result Gastrodia could improve the response of CTA, increase spontaneous locomotion, and enhance the ability of learning and memory in water-maze in mice after the rotation. Conclusion Symptoms of motion sickness induced by rotation could be improved by Gastrodia treatment.
, 百拇医药
    Key words:Gastrodia eleata;rotation;motion sickness;spatial disorientation;Water-maze;anorexia

    Address reprint requests to:WANG Sheng-ping.Institute of Medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100094,China

    天麻(Gastrodia elata Blume)是我国传统中药,据《本草纲目》记载能“治瘫痪不遂,语多恍惚,善惊失忘,风虚眩晕头痛”[1],尤以治疗眩晕、头痛为常用药。天麻所改善的“病症”与飞行中产生的运动病症状如头痛、肢体麻木、感觉分辨能力下降、认知模糊等十分相似。但天麻药理研究以往多集中于镇痛、镇静抗惊厥[2]及心脑血管作用[3,4]等,亦有少量文献报道天麻提取物能改善学习记忆[5,6]。日本用天麻治疗老年性痴呆患者具良好效果[7]。本文利用转椅进行角加速度旋转来诱发运动病,观察天麻对旋转所致小鼠运动受抑及学习记忆空间辨别障碍的影响。
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    方 法

    动物 昆明种小鼠,体重(20±2)g,共340只,中国医学科学院实验动物研究所提供。

    药品 天麻醇提物,本所杨峻山研究员提供。将天麻用水提取后再用95%乙醇沉淀去除杂质得之,临用前用蒸馏水配成所需浓度。

    仪器 水迷宫计算机图象分析处理系统,本所与航天医学工程研究所联合研制;转椅,日本产;GJ-8502型三光道小鼠活动计数仪,浙江宁波第二电子仪器厂。

    正常小鼠自主活动的测定 40只正常昆明种小鼠随机分为正常组、天麻醇提物10g/kg、20g/kg和40g/kg组,每组10只,连续灌胃给药1wk,末次给药40min后置GJ-8502型三光道小鼠活动计数仪中适应10min,再测10min内小鼠活动次数。

    旋转后小鼠自主活动的测定 另取正常昆明种小鼠60只分组如表2,每组10只,连续灌胃给天麻醇提物1 wk,于转椅上以180°/s,每转1 min停10 s,顺、逆时针角加速度旋转各10 min后如前测试小鼠的自主活动次数。其中东莨菪碱组于旋转前50 min一次性灌胃给药。
, 百拇医药
    小鼠旋转后食量的测定 另取正常昆明种小鼠60只如表3分组,每组10只,天麻醇提物灌胃给药1 wk,禁食12 h后进行转椅实验,其中东莨菪碱组于旋转前50 min一次性灌胃给药。如前顺逆时针角加速度各旋转10 min后给小鼠进食,测进食12 h后的食量。

    旋转后小鼠学习记忆能力的测定 另取一批小鼠60只如表4分组,每组10只,天麻醇提物10~40 g/kg 灌胃给药1 wk,如前于转椅上角加速度顺、逆时针各旋转10 min,第2天亦于转椅上角加速度顺、逆时针各旋转10 min后,利用水迷宫计算机图像分析处理系统测试小鼠在方形迷宫中到达安全区的时间(TT)、运动速度(Speed)、正确分数(I%:前进路程/总路程)、运动路程(Dist)。另取2批动物120只同样分组给药及旋转后进行跳台和避暗测试。

    结 果

    天麻醇提物对正常小鼠自主活动度及对旋转引起小鼠自主活动度降低、厌食及空间辨别障碍的影响见表1~4。
, 百拇医药
    表1 天麻醇提物对正常小鼠自主活动度的影响(±s)

    Table 1 Effect of Gastrodia on spontaneous locomotion

    in normal mice(±s) 组别(groups)

    剂量(dose)(g/kg)

    动物数(No.)

    自主活动次数(spontaneous locomotion)(No./10 min)

    正常组(normal)

    -

    10
, 百拇医药
    218.20±69.78

    天麻醇提物组(GEE)

    10

    10

    155.40±58.18*

    天麻醇提物组(GEE)

    20

    10

    127.00±49.58**

    天麻醇提物组(GEE)

    40

, http://www.100md.com     10

    187.75±89.59

    注:*P<0.05,**P<0.01,与对照组比较 Note:*P<0.05,**P<0.01,as compared with the control

    GEE:Gastrodia extracted by Etoh 表2 天麻醇提物对旋转后小鼠自主活动度的影响(±s)

    Table 2 Effect of Gastrodia on spontaneous locomotion in

    rotated mice(±s) 组别(groups)

    剂量(dose)(g/kg)

    动物数(No.)
, 百拇医药
    自主活动次数(spontaneous locomotion)(No./10 min)

    正常组(normal)

    -

    10

    136.80±69.18

    旋转组(rotation)

    -

    10

    70.80±42.76*

    天麻醇提物组(GEE)

    10
, 百拇医药
    10

    133.00±39.65#

    天麻醇提物组(GEE)

    20

    10

    146.60±30.41##

    天麻醇提物组(GEE)

    40

    10

    100.80±45.47

    东莨菪碱物组(scopolamine)
, http://www.100md.com
    0.0006

    10

    164.40±43.86###

    注:*P<0.05,与对照组比较;#P<0.05,##P<0.01,###P<0.001,与旋转组比较

    Note:*P<0.05,as compared with the control;#P<0.05,##P<0.01,###P<0.001,as compared with the rotation group

    GEE:Gastrodia extracted by Etoh表3 天麻醇提物对旋转引起小鼠厌食的影响(±s)

    Table 3 Effect of Gastrodia on condition taste aversion(CTA) induced by rotation in mice(±s) 组别
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    (groups)

    剂量

    (dose)(g/kg)

    动物数

    (No.)

    体重

    (weight)(g)

    食量(g/鼠)

    (capacity for eating)(g/mouse)

    正常组(normal)--

    10

    27.75±2.55
, 百拇医药
    5.800±0.533

    旋转组(rotation)--

    10

    27.00±2.01

    4.801±0.358***

    天麻醇提物组(GEE)

    10

    10

    26.35±2.54

    4.801±0.463

    天麻醇提物组(GEE)
, http://www.100md.com
    20

    10

    26.05±1.36

    5.300±0.277##

    天麻醇提物组(GEE)

    40

    10

    26.40±2.64

    5.000±0.501

    东莨菪碱组(scopolamine)

    0.0006

    10
, 百拇医药
    26.80±2.06

    5.499±0.422##

    :***P<0.001,与正常组比较;##P<0.01,与旋转组比较

    Note: ***P<0.001,as compared with the control;##P<0.01,as compared with the rotation group

    GEE:Gastrodia extracted by Etoh表4 天麻醇提物对旋转所致小鼠空间学习记忆障碍的影响(方型水迷宫±s,n=10)

    Table 4 Effect of Gastrodia on space identify dementia induced by rotation in mice(square water maze ±s,n=10) 组别
, 百拇医药
    (groups)

    剂量

    (dose)

    (g/kg)

    运动距离

    (dist)

    (cm)

    正确分数

    I%

    总时间

    (total time)

    (s)

    运动速度
, 百拇医药
    (speed)

    (cm/s)

    百分率

    (rate)

    (%)

    第1天(the first day)

    正常组(normal)--

    227.70±57.66

    0.510±0.056

    104.22±32.58

    2.47±0.54

    20
, 百拇医药
    旋转组(rotation)--

    236.37±74.73

    0.491±0.089

    110.67±28.00

    2.26±0.38

    10

    天麻醇提物组(GEE)

    10

    274.73±56.91

    0.491±0.034

    113.00±15.23
, http://www.100md.com
    2.55±0.44

    30

    天麻醇提物组(GEE)

    20

    198.92±65.98

    0.509±0.087

    96.90±37.99

    2.29±0.61

    30

    天麻醇提物组(GEE)

    40

    204.27±51.72
, 百拇医药
    0.497±0.057

    112.33±23.00

    1.97±0.33

    20

    东莨菪碱组(scopolamine)

    0.0006

    231.01±91.74

    0.547±0.072

    94.11±33.56

    2.57±0.48

    40

    第2天(the second day)
, 百拇医药
    正常组(normal)--

    210.57±100.44

    0.597±0.062

    60.56±33.56

    2.53±1.12

    90

    旋转组(rotation)--

    202.32±64.07

    0.516±0.092*

    103.00±30.50*

    2.28±0.40
, 百拇医药
    40

    天麻醇提物组(GEE)

    10

    195.88±100.85

    0.526±0.110

    88.20±36.16

    2.67±0.74

    60

    天麻醇提物组(GEE)

    20

    193.63±63.35

    0.546±0.116
, http://www.100md.com
    96.90±36.90

    2.55±0.52

    30

    天麻醇提物组(GEE)

    40

    136.49±80.52

    0.552±0.088

    86.60±36.30

    2.33±0.51

    20

    东莨菪碱组(scopolamine)

    0.0006
, http://www.100md.com
    182.61±115.79

    0.579±0.111

    75.00±43.93

    3.00±0.84#

    第3天(the third day)

    正常组(normal)--

    210.57±100.44

    0.562±0.149

    94.70±42.96

    2.61±0.71

    40
, 百拇医药
    旋转组(rotation)--

    202.32±64.07

    0.513±0.075

    102.80±32.84

    2.26±0.71

    30

    天麻醇提物组(GEE)

    10

    195.88±100.85

    0.575±0.114

    72.20±45.32
, 百拇医药
    3.12±0.66#

    60

    天麻醇提物组(GEE)

    20

    193.63±63.35

    0.546±0.092

    92.60±36.85

    2.48±0.66

    50

    天麻醇提物组(GEE)

    40

    136.49±80.52
, 百拇医药
    0.635±0.142#

    62.20±46.08#

    2.64±0.63

    70

    东莨菪碱组(scopolamine)

    0.0006

    182.61±115.79

    0.644±0.188

    65.22±45.70#

    3.29±0.79##
, 百拇医药
    70

    第4天(the 4 th day)

    正常组(normal)--

    149.33±89.48

    0.648±0.169

    57.78±44.32

    3.20±0.98

    90

    旋转组(rotation)--

    165.98±68.58

    0.519±0.074*
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    96.11±38.13

    2.09±0.84*

    30*

    天麻醇提物组(GEE)

    10

    158.95±107.46

    0.674±0.166#

    58.00±41.62

    2.97±0.64#

    100#

, http://www.100md.com     天麻醇提物组(GEE)

    20

    166.01±88.62

    0.590±0.130

    76.90±47.17

    2.57±0.83

    50

    天麻醇提物组(GEE)

    40

    130.96±82.78

    0.648±0.179#

    60.90±51.33
, 百拇医药
    2.93±0.96

    70

    东莨菪碱组(scopolamine)

    0.0006

    230.16±125.13

    0.575±0.102

    79.62±46.37

    3.30±0.80##

    80

    第5天(the 5th day)

    正常组(normal)--
, 百拇医药
    134.00±111.29

    0.704±0.168

    44.78±44.87

    3.10±0.92

    70

    旋转组(rotation)--

    153.70±116.02

    0.629±0.194

    75.22±53.55

    2.46±1.14

    40

, 百拇医药     天麻醇提物组(GEE)

    10

    149.21±115.22

    0.664±0.131

    49.60±36.62

    3.16±0.75

    80

    天麻醇提物组(GEE)

    20

    151.94±86.20

    0.621±0.128

    61.60±42.07
, http://www.100md.com
    2.51±0.53

    80

    天麻醇提物组(GEE)

    40

    108.01±76.66

    0.667±0.131

    47.50±41.90

    2.93±0.97

    80

    东莨菪碱组(scopolamine)

    0.0006

    164.61±156.37
, http://www.100md.com
    0.709±0.195

    49.50±49.54

    3.88±0.83##

    70

    注:*P<0.05,与正常组比较;#P<0.05,##P<0.01,与旋转组比较

    Note:*P<0.05,as compared with the control,#P<0.05,##P<0.01,as compared with the rotation group

    GEE:Gastrodia extracted by Etoh

    由表1可见,天麻醇提物10~20 g/kg能显著降低正常小鼠的自主活动,天麻醇提物40 g/kg对小鼠自主活动度没有明显的影响。
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    表2结果表明,旋转能显著降低小鼠自主活动次数,天麻醇提物10~20 g/kg能明显增加旋转后小鼠的活动次数,东莨菪碱亦能显著增加旋转后小鼠的活动次数,天麻醇提物40 g/kg未表现出这种作用。

    由表3结果可知,旋转能显著地减少小鼠的进食量,天麻醇提物20 g/kg及东莨宕碱能明显增加旋转后小鼠的进食量。

    表4结果显示,旋转可引起小鼠空间辨别障碍,表现为小鼠在方型水迷宫内游泳的正确分数降低、寻找安全区的时间延长及到达安全区小鼠的百分率降低。天麻醇提物对旋转引起的小鼠空间辨别障碍有改善作用,提高正确分数及到达安全区小鼠的百分率,缩短小鼠寻找安全区的时间,并能提高游泳速度。

    跳台和避暗测试中,旋转不引起小鼠空间位置觉和明暗觉学习记忆障碍。

    讨 论

, 百拇医药     转椅实验用来诱发动物(如猫、狗)运动病,以出现呕吐反射为运动病的指标。由于大小鼠不能产生呕吐反射,厌食(conditioned taste aversion)成为诱发运动病的特征性指标,本次实验中利用转椅进行角加速度旋转能明显引起小鼠厌食,表明小鼠已出现运动病症状。

    小鼠角加速度旋转后能明显引起小鼠自主活动降低、厌食、学习记忆空间辨别障碍。其中旋转引起小鼠空间学习记忆辨别障碍为首次报道。

    天麻醇提物10~20 g/kg能明显抑制正常小鼠的自主活动,同样的剂量能显著对抗旋转后小鼠自主活动度的降低。这与常用的抗运动病药物容易引起思睡有着明显的不同。天麻醇提物40 g/kg对自主活动度无明显影响,可能因为该剂量为LD50(LD50=250 g/kg左右),有毒性反应产生而无生理活性所致。

    天麻醇提物还能明显增加旋转后小鼠的进食量;提高旋转后小鼠在方型迷宫中的空间辨别能力,表现为学习分数及到达安全区小鼠的百分率提高。
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    运动病的发病机理主要有神经失匹配学说和神经元学说,后者认为在前庭核及其邻近的网状结构中有对乙酰胆碱反应和对去甲肾上腺素反应的两种神经元。在受到异常加速度刺激时,这两种功能上相互拮抗的神经元均可被兴奋而失去平衡,当对乙酰胆碱反应的神经元占优势时,兴奋过程扩散到呕吐中枢即可引起呕吐反应。对去甲肾上腺反应的神经元占优势时,则可抑制运动病的发生。因此使用抗胆碱药如东莨菪碱能改善运动症状,已有使用东莨菪碱加苯丙胺合剂改善航天运动症状,但这些药的副作用大,易出现疲劳、思睡、口干及视力模糊等,影响工作能力。目前国内外许多学者已对传统药物如中草药防治航天运动病有了初步探索并取得了可喜的结果。本文的结果亦为进一步研究中药天麻在航天中的作用奠定基础。

    *基金项目:国家科委博士点基金资助课题

    参考文献

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    收稿日期:1998-12-21, http://www.100md.com