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半乳糖制備亞急性衰老動物模型的可行性(綜述)
中國食品衛生雜志CHINESE JOURNAL OF FOOD HYGIENE
1999年第1期No.11999
趙鵬 楊玉英
關鍵詞:抗衰老 衰老動物模型 D-半乳糖
近年來各國學者在抗衰老的研究中,相繼提出了200餘種衰老學說,其中著名的學說有遺傳學說、自由基學說、神經內分泌學說、交聯學說、代謝學說、中醫脾腎學說等。在進行衰老研究時,通常需要依據某一公認的衰老學說,造成最接近臨床衰老症狀的動物模型,以用于抗衰老藥物的篩選和研究。因此,建立成功的衰老動物模型,對于揭示衰老機制和研究抗衰老藥物作用機理有著十分重要意義。
目前,國內外學者設計衰老動物模型大致是依據兩種思路進行。一是在中醫理論的指導下,設計符合中醫臨床衰老症狀的動物模型。二是根據現代衰老學說而設計的衰老動物模型,如根據衰老的自由基理論而設計的O3損傷衰老模型;以衰老的免疫學說而設計的去胸腺衰老模型;以衰老的代謝學說為指導,採用大劑量的D-半乳糖所致的亞急性衰老模型;此外還可以直接採用老齡動物作自然衰老模型和選用SAM-P1系小鼠快速衰老模型等。〔1〕本文就應用大劑量D-半乳糖致亞急性衰老動物模型的研究與應用進行簡單綜述。
1 亞急性衰老模型的原理 衰老的代謝學說認為,新陳代謝是生命的本質,也是生命活動的基礎,衰老是機體代謝性障礙的結果。糖代謝在三大物質代謝中具有很重要的意義,糖代謝紊亂必然會引起心、肝、腎、腦等重要器官代謝異常,最終出現衰老。因此,在一定時間內,連續給動物注射大劑量的D-半乳糖,使機體細胞內半乳糖濃度增高,在醛糖還原酶的催化下,還原成半乳糖醇,這種物質不能被細胞進一步代謝、而堆積在細胞內,影響正常滲透壓,導致細胞腫脹、功能障礙、代謝紊乳,最終導致衰老的發生。〔1〕
2 亞急性衰老模型的研究與應用 Christopher等人在1979年首先提出了半乳糖性白內障發生機理,是新陳代謝異常在晶體方面產生的病理變化。隨後,國內學者利用大劑量D-半乳糖造成動物的糖代謝障礙,進而影響蛋白質代謝和脂類代謝,致使動物不僅出現老年性白內障,而且還出現晶體病變以外的其它組織、細胞一系列退行性變化,也符合人類自然衰老時所出現的症狀。〔1〕八十年代中後期,郝麗敏〔2〕、徐敝本〔3〕、宓鶴鳴〔4〕、顧以芍〔5〕、胡若琪〔6〕、廖偉〔7〕、張熙〔8〕等應用大、小鼠成功建立了D-半乳糖誘發的亞急性衰老模型,並探討了其發病機理。進入九十年代後,D-半乳糖致亞急性衰老模型的研究、應用更是日盛。光盤檢索顯示,從1991年至1997年國內共有51篇文獻報道了D-半乳糖(或D-氨基半乳糖)致動物衰老模型的建立及應用。其中,吳英良〔9〕、王蕊〔10〕等報道了應用D-半乳糖(或D-氨基半乳糖)致急性肝損傷動物模型。陳勤〔11〕、李文彬〔12〕等報道了應用D-半乳糖制備大、小鼠亞急性腦衰老模型。李暉〔13〕、杜冠華〔14〕等報道了用D-半乳糖制備白內障的動物模型。洪錦科〔15〕等報道了用D-半乳糖制備豚鼠老年性聾動物模型。此外,Robison-WG jr〔16〕等報道了用D-半乳糖制備類糖尿病性視網膜病的動物模型等。
3 亞急性衰老模型的制作方法及觀測指標 文獻報道應用于造模的動物有家蠅、小鼠、大鼠、豚鼠以及家兔。給藥方式有眼球後注射、(頸背)皮下注射及腹腔注射等;劉學麗〔17〕等報道在眾多給藥方式中以腹腔注射為優。給藥量為每日40~500 mg/kg;給藥時間為20~60 d不等。觀測指標有:(1)外觀特征,如體重下降、毛色枯黃、行動遲緩、精神萎靡等;(2)免疫功能試驗,可選血清溶血素、淋巴細胞轉化率為指標;(3)抗氧化試驗,可選SOD、LPO及脂褐質等指標;(4)其它如TC、TG、HDL-C等。〔1〕
4 亞急性衰老模型的應用意義 目前,隨著我國保健食品管理的逐步規範化,需要進行抗衰老作用的動物實驗。對老齡實驗動物的需求數亦隨之增加。根據週金黃教授的劃分原則,大、小鼠的16~20月齡為衰老早期,22~24月齡為老年期。〔18〕在抗衰老實驗研究中,老齡動物要求大鼠為20月齡,小鼠為15月齡,按此要求不容易找到實驗動物,即使有時能夠湊齊,通常也未必是同批動物,因而參差不齊。從而影響實驗結果的可靠性。而應用D-半乳糖制亞急性衰老動物模型,使得各實驗組同等起始,具有良好的可比性,結果應更為可靠。李端〔19〕、黃超培〔20〕等多人報道了D-半乳糖致衰老模型成功應用于保健食品的抗衰老實驗。
當然,衰老模型與自然衰老模型的病變過程及一些觀測指標可能不完全一致,但兩者大部分觀測指標的改變趨勢是一致;因此,D-半乳糖制亞急性衰老模型是可行的。
作者單位:趙鵬 楊玉英 廣西壯族自治區衛生防疫站 (530021)
5 參考文獻
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[6] 胡若琪.D-氨基半乳糖性肝損傷模型的發病機制.雲南醫藥,1989,(1):57~59
[7] 寥偉.內毒素家加D-氨基半乳糖協同給藥制造暴發性肝功能衰竭模型.白求恩醫科大學學報,1989,(5):472~473
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[16] Robison-WG Jr, et al. Sorbinil prevention of diabetic-like retinopathy in the galactose-fed rat model. Invest-ophthalmol-vis-sci,1995,36(12):2368~2380
[17] 劉學麗,朱延勤,潘偉娜,等.對大鼠半乳糖性白內障實驗模型的探討.北京實驗動物科學與管理,1994,11(2):2~3
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[20] 黃超培,楊玉英,梁堅,等.大黑螞蟻粉防衰老作用初探.中草藥,1996,27(4):225~227
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