《Neuroscience Letters》：Piracetam reverses scopolamine-induced memory disorder in mice: an animal model using behavioral, oxidative, and cholinesterase biomarkers
编辑推荐：
本研究评估了匹拉西坦对东莨菪碱诱导雄性瑞士小鼠记忆缺陷的逆转效果，发现其能显著改善认知功能（通过物体和社交记忆测试），且机制独立于抗氧化和胆碱酯酶抑制。实验采用行为学、氧化应激（SOD、CAT、GSH-Px、TBARS、羧基蛋白等）及胆碱酯酶活性检测作为指标，证实200 mg/kg剂量匹拉西坦在15天治疗周期内有效逆转东莨菪碱（0.8 mg/kg）引起的记忆损伤和氧化损伤。该动物模型为阿尔茨海默病相关药物研究提供了可靠工具。
Valfran da Silva Lima | Guilherme Luz Emerick | Valéria Dornelles Gindri Sinhorin | Ritane Rose da Silva Lima | Helidi Schaiane da Silva | Kaiany Fernanda da Silva | Ant?nio Carlos Alves de Sousa | Francielly Rieger Silveira | Amanda Lika Mizuno Saito | Evelyn Lezzo Estevam | Márcia Queiroz Latorraca
巴西马托格罗索联邦大学健康科学研究所 – ICS/CUS/UFMT – 米诺普，马托格罗索州
摘要
记忆障碍疾病已成为全球严重的健康问题。在这种情况下，如果能有一种动物模型能够识别具有恢复记忆障碍能力的物质，那将非常有用。因此，本研究旨在评估吡拉西坦对雄性瑞士小鼠（n = 6）在15天治疗后的东莨菪碱诱导的记忆缺陷的逆转效果。为此，使用了行为学、氧化指标和胆碱酯酶抑制标志物。记忆障碍通过物体识别、社交识别以及逐步抑制回避测试来评估。氧化状态的评估包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽-S-转移酶、谷胱甘肽过氧化物酶、硫代巴比妥酸反应性物质、羰基蛋白、抗坏血酸和还原型谷胱甘肽等指标。东莨菪碱导致了认知缺陷，表现为潜伏期延长和厌恶记忆、社交记忆及陈述性记忆的辨别指数（DI）下降。然而，吡拉西坦显著逆转了这些缺陷。东莨菪碱增加了硫代巴比妥酸反应性物质的水平，并显著抑制了大脑和血浆中的胆碱酯酶活性。总之，0.8 mg/kg剂量的东莨菪碱在15天内导致小鼠大脑出现记忆缺陷、氧化损伤和胆碱酯酶抑制。而200 mg/kg剂量的吡拉西坦则通过独立于抗氧化作用和胆碱酯酶抑制的机制逆转了东莨菪碱引起的记忆障碍。该模型表现出很高的敏感性，可用于评估其他具有治疗记忆损伤疾病潜力的药物。
引言
阿尔茨海默病（AD）是老年人中最常见的神经退行性痴呆形式[1,2]。AD的发病机制尚未完全明了，但多种因素（如社会经济、遗传和环境因素）在其发展中起着关键作用[3]。神经退行性变化可能是由于（1）错误折叠蛋白质（如β-淀粉样蛋白和tau蛋白）的积累[4]，（2）免疫系统介导的神经炎症[5,6]，以及（3）活性氧（ROS）浓度的升高，这是由于细胞抗氧化防御系统（氧化还原状态）失衡所致[7]。这些因素导致胆碱能神经元的髓鞘破坏，从而降低了对乙酰胆碱（ACh）等神经递质的敏感性[8]。
东莨菪碱和吡拉西坦等物质可以影响乙酰胆碱的调节和氧化还原状态[9,10]。东莨菪碱是结合在突触后胆碱能神经元上的毒蕈碱受体的拮抗剂，阻止ACh与这些受体的结合。这种阻断作用降低了海马体和前额叶皮层中胆碱能突触的效率，从而导致认知缺陷（如痴呆[11]）。此外，东莨菪碱抑制胆碱能神经传递还会增加活性氧的产生[12,13]。
吡拉西坦是γ-氨基丁酸（GABA）的环状衍生物，是一种能够调节ACh水平的治疗药物[14]。尽管其作用机制尚未完全阐明，但已知吡拉西坦会与细胞膜中的磷脂极性头部相互作用，改变膜的流动性并增强神经元的非特异性兴奋性，从而调节毒蕈碱受体和烟碱受体，并提高对ACh的敏感性[15]。
因此，我们假设吡拉西坦可以在15天的治疗后有效逆转小鼠模型中的东莨菪碱诱导的记忆障碍。为此，本研究评估了吡拉西坦对瑞士小鼠在连续15天治疗后东莨菪碱诱导的记忆缺陷的逆转效果，并使用了行为学、氧化指标和胆碱酯酶生物标志物进行评估。
化学试剂和设备
牛血清白蛋白（BSA）、考马斯亮蓝G-250、2,4-二硝基苯肼（DNPH）、85%磷酸、乙酰硫代胆碱（ATCh）、5,5'-二硫代双（2-硝基苯甲酸）（DTNB）、磷酸二钠、Triton X-100、酒石酸氢肾上腺素、过氧化氢（H?O?）、1-氯-2,4-二硝基苯（CDNB）、三氯乙酸（TCA）、硫代巴比妥酸（TBA）、氯化钠、乙二胺四乙酸二钠盐二水合物（EDTA）、Trizma?盐酸盐
结果
连续15天给予东莨菪碱后，ESC组在短期（图1A）和长期（图1B）厌恶记忆测试中的潜伏期均有所延长。在陈述性记忆（图2A）和社交记忆（图2B）测试中，辨别指数（DI）均下降，表明存在东莨菪碱引起的认知缺陷。而ESC + PIR组中，DI（图2A和B）和潜伏期（图1A和B）均恢复正常，说明吡拉西坦逆转了认知缺陷。
讨论
本研究通过行为测试、血液和大脑胆碱酯酶抑制以及大脑氧化损伤来评估吡拉西坦对东莨菪碱诱导的记忆障碍的逆转效果。此外，还测定了吡拉西坦和东莨菪碱相对于人类胆碱酯酶的IC??值，以更好地了解这些化学物质对胆碱能系统的作用。
社交识别和物体识别测试中的辨别指数（DI）下降表明...
资助声明
本研究的资金支持来自马托格罗索联邦大学。
意义声明
本研究的结果为了解东莨菪碱和吡拉西坦对胆碱能系统的作用及其在记忆障碍治疗中的影响提供了新的见解。
作者贡献声明
Valfran da Silva Lima：撰写初稿、数据可视化、结果验证、项目管理、方法学设计、概念构思。
Guilherme Luz Emerick：撰写初稿、项目监督、资金筹措、数据分析、数据管理、概念构思。
Valéria Dornelles Gindri Sinhorin：撰写与编辑、数据可视化、项目监督、方法学设计、概念构思。
Ritane Rose da Silva Lima：撰写与编辑、数据可视化。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知财务利益或个人关系。
