Anmeidan Improves Learning and Memory Ability of Sleep-deprived Rats by Regulating Astrocyte Activity

Yun-xia TAN; Ke JI; Fu-gui LIU; Jie FANG; Ling LIU

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220202

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Anmeidan Improves Learning and Memory Ability of Sleep-deprived Rats by Regulating Astrocyte Activity

更新时间：2022-03-07

- Anmeidan Improves Learning and Memory Ability of Sleep-deprived Rats by Regulating Astrocyte Activity
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 7, Pages: 18-25(2022)
- 作者机构：
  
  1.湖北中医药大学，武汉 430065
  2.湖北省中医院，武汉 430061
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220202
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- Received：27 September 2021，
  
  Published Online：23 November 2021，
  
  Published：05 April 2022
- 稿件说明：
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谭云霞,纪可,刘福贵等.安寐丹通过调控星形胶质细胞活性改善睡眠剥夺模型大鼠的学习记忆能力[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(07):18-25.

TAN Yun-xia,JI Ke,LIU Fu-gui,et al.Anmeidan Improves Learning and Memory Ability of Sleep-deprived Rats by Regulating Astrocyte Activity[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(07):18-25.
谭云霞,纪可,刘福贵等.安寐丹通过调控星形胶质细胞活性改善睡眠剥夺模型大鼠的学习记忆能力[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(07):18-25. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220202.

TAN Yun-xia,JI Ke,LIU Fu-gui,et al.Anmeidan Improves Learning and Memory Ability of Sleep-deprived Rats by Regulating Astrocyte Activity[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(07):18-25. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220202.

摘要

目的

探讨安寐丹对睡眠剥夺模型大鼠学习记忆能力的影响并探讨机制。

方法

50只SD大鼠随机分为空白组、模型组、安寐丹低、高剂量组（4.55、18.18 g·kg

-1

·d

-1

）和艾司唑仑组（0.09 mg·kg

-1

·d

-1

），每组10只，用自制的睡眠剥夺箱进行持续性睡眠剥夺21 d。大鼠的学习记忆水平以Morris水迷宫来检测，免疫荧光检测大鼠海马N-myc下游调控基因2（NDRG2）、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）阳性细胞表达量，实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测海马区NDRG2、兴奋性谷氨酸转运体-1（GLT-1）、

-甲基-

-天（门）冬氨酸（NMDA）受体2个调节亚基GluNR2A、GluNR2B mRNA表达。蛋白免疫印迹法（Western blot）检测海马NDRG2、GLT-1蛋白表达。

结果

与空白组比较，模型组大鼠上平台的潜伏期、游泳总路程显著增加，穿越目标象限总路程、穿越目标象限时间、穿越平台次数显著减少（

0.01），海马CA1区NDRG2、GFAP阳性细胞数显著增加（

0.01），NDRG2、GluNR2B mRNA相对表达量增加，GLT-1、GluNR2A mRNA相对表达量下降，NDRG2蛋白表达水平显著升高（

0.01），而GLT-1蛋白表达水平显著降低（

0.01）；与模型组比较，安寐丹低、高剂量组大鼠的学习记忆能力显著改善（

0.01），大鼠海马NDRG2、GFAP阳性细胞数显著减少（

0.01），NDRG2、GluNR2B mRNA相对表达量明显降低，GLT-1、GluNR2A mRNA相对表达量升高，NDRG2蛋白表达水平明显降低（

0.05，

0.01），而GLT-1蛋白表达水平显著升高（

0.01）。

结论

安寐丹可改善睡眠剥夺大鼠的学习记忆能力，其机制可能与调控星形胶质细胞活性影响脑内神经递质水平及突触可塑性有关。

Abstract

Objective

To explore the effect of Anmeidan （AMD） on the learning and memory ability of sleep-deprived rats and the mechanism.

Method

A total of 50 SD rats were randomized into control group， model group， low-dose AMD group （4.55 g·kg

-1

·d

-1

）， high-dose AMD group （18.18 g·kg

-1

·d

-1

）， and estazolam group （0.09 mg·kg

-1

·d

-1

）. Insomnia was induced in rats with the self-made sleep deprivation box （21 days）. The learning and memory ability of rats was measured by Morris water maze. Immunofluorescence method was employed to detect the number of cells expressing N-myc downstream-regulated gene 2 （NDRG2） and glial fibrillary acidic protein （GFAP） in hippocampus of rats， real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR） to determine the mRNA expression of hippocampal NDRG2， glial glutamate transporter-1 （GLT-1）， and GluNR2A and GluNR2B

-methyl-

-aspartate （NMDA） receptor subunits， and Western blot to examine the protein expression of NDRG2 and GLT-1 in hippocampus.

Result

Compared with control group， the model group showed increase in the latency to reach the platform and total swimming distance， significant decrease in the total distance moved in the target quadrant， time in target quadrant， and times of crossing the platform （

0.01）， rise in the number of cells expressing NDRG2 and GFAP in the hippocampal CA1 region （

0.01） and the mRNA level of NDRG2 and GluNR2B， reduction in the mRNA level of GLT-1 and GluNR2A， elevation in NDRG2 protein expression （

0.01）， and decrease in GLT-1 protein expression （

0.01）. In contrast to the model group， low-dose and high-dose AMD improved the learning and memory levels of sleep-deprived rats （

0.01）， reduced the number of cells expressing NDRG2 and GFAP （

0.01）， significantly decreased the mRNA expression of NDRG2 and GluNR2B， increased the mRNA expression of GLT-1 and GluNR2A， reduced NDRG2 protein level （

0.05，

0.01）， and raised GLT-1 protein level （

0.01）.

Conclusion

AMD can improve the learning and memory ability of sleep-deprived rats. The mechanism is the likelihood that it regulates astrocyte activity， thereby affecting the neurotransmitter level and synaptic plasticity in the brain.

关键词

Keywords

references

BUYSSE D J . Insomnia ［J］. JAMA ， 2013 ， 309 （ 7 ）： 706 - 716 .

MCCARTER S J ， ST LOUIS E K ， BOEVE B F . Sleep disturbances in frontotemporal dementia ［J］. Curr Neurol Neurosci Rep ， 2016 ， 16 （ 9 ）： 85 .

KUSZTOR A ， RAUD L ， JUEL B E ， et al . Sleep deprivation differentially affects subcomponents of cognitive control ［J］. Sleep ， 2019 ， 42 （ 4 ）： 75 - 83 .

COUSINS J N ， FEMANDEZ G . The impact of sleep deprivation on declarative memory ［J］. Prog Brain Res ， 2019 ， 246 （ 5 ）： 27 - 53 .

MOLDAVAN M ， CRAVETCHI O ， WILLIAMS M ， et al . Localization and expression of GABA transporters in the suprachiasmatic nucleus ［J］. Eur J Neurosci ， 2015 ， 42 （ 12 ）： 3018 - 3032 .

徐波，夏婧，蔡铭，等 . 安寐丹对不同周期睡眠剥夺模型大鼠昼夜节律、学习记忆及食欲素的影响［J］. 中华中医药杂志， 2021 ， 36 （ 3 ）： 1677 - 1682 .

谢光璟，徐波，黄攀攀，等 . 安寐丹通过线粒体介导的海马神经细胞凋亡改善睡眠剥夺模型大鼠的学习记忆水平［J］. 中国实验方剂学杂志， 2020 ， 26 （ 24 ）： 38 - 44 .

FERREIRA L B T ， OLIVEIRA S L B ， RAYA J ， et al . Bombesin administration impairs memory and does not reverse memory deficit caused by sleep deprivation ［J］. Behav Brain Res ， 2017 ， 331 （ 7 ）： 20 - 24 .

黄建欧，赵忠新 . 大鼠睡眠剥夺方法的研究进展［J］. 中华神经医学杂志， 2004 （ 3 ）： 229 - 231 .

薄文集，龙清华，王平 . 酸枣仁汤对6月龄APP/PS1双转基因痴呆小鼠昼夜节律及视交叉上核节律基因mRNA表达的影响［J］. 中华中医药杂志， 2019 ， 34 （ 9 ）： 3960 - 3963 .

高家荣，季文博，姜辉，等 . 酸枣仁-五味子药对醇水双提物对PCPA致失眠大鼠氨基酸类神经递质的影响［J］. 中药材， 2013 ， 36 （ 10 ）： 1635 - 1639 .

马哲，王平，游秋云 . 睡眠及睡眠剥夺与学习记忆的相关性探讨［J］. 中华中医药杂志， 2014 ， 29 （ 4 ）： 995 - 997 .

POSKANZER K E ， YUSTE R . Astrocytes regulate cortical state switching in vivo ［J］. Proc Natl Acad Sci U S A . 2016 ， 113 （ 19 ）： E2675 - E2684 .

王静，侯婉婷，秦雪梅，等 . 昼夜节律的相关研究进展［J］. 中国中药杂志， 2021 ， 46 （ 13 ）： 3240 - 3248 .

BAEZ M V ， CERCATO M C ， JERUSALINSKY D A . NMDA receptor subunits change after synaptic plasticity induction and learning and memory acquisition ［J］. Neural Plast ， 2018 ， 5 （ 9 ）： 3011 - 3048 .

HUANG Y ， SHEN W ， SU J ， et al . Modulating the balance of synaptic and extrasynaptic NMDA receptors shows positive effects against amyloid- β -induced neurotoxicity ［J］. J Alzheimers Dis ， 2017 ， 57 （ 3 ）： 885 - 897 .

GARCIA-ESPARCIA P ， DIAZ-LUCENA D ， AINCIBURU M ， et al . Glutamate transporter GLT1 expression in Alzheimer disease and dementia with lewy bodies ［J］. Front Aging Neurosci ， 2018 ， 10 （ 3 ）： 122 .

凌鹏，李月月，钱恒，等 . 星形胶质细胞对兴奋性氨基酸神经递质的调控及与癫痫的关系［J］. 神经药理学报， 2015 ， 5 （ 2 ）： 46 - 53 .

张增利，马玉龙，邓友良，等 . NDRG2与GFAP在不同脑区星形胶质细胞的表达与分布［J］. 现代生物医学进展， 2017 ， 17 （ 10 ）： 1834 - 1837，1869 .

TAKARADA-IEMATA M ， KEZUKA D ， TAKEICHI T ， et al . Deletion of N -myc downstream-regulated gene 2 attenuates reactive astrogliosis and inflammatory response in a mouse model of cortical stab injury ［J］. J Neurochem ， 2014 ， 130 （ 3 ）： 374 - 387 .

ZHANG Z ， MA Z ， ZOU W ， et al . N -myc downstream-regulated gene 2 controls astrocyte morphology via Rho-GTPase signaling ［J］. J Cell Physiol ， 2019 ， 234 （ 11 ）： 20847 - 20858 .

徐波，刘保延，王平 . 基于真实世界挖掘王平辨治失眠经验［J］. 中国中医基础医学杂志， 2020 ， 26 （ 7 ）： 944 - 946，970 .

李旭，和建政，陈彻，等 . 酸枣仁镇静催眠活性成分及药理作用研究进展［J］. 中华中医药学刊， 2021 ， 40 （ 2 ）： 31 - 39 .

姚文强，赵宇浩，郑亚威，等 . 酸枣仁类中成药治疗原发性失眠症的网状Meta分析［J］. 中国中药杂志， 2021 ， 46 （ 17 ）： 4541 - 4554 .

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Improved Learning and Memory in Sleep-deprived Mice by Anmeidan via Cellular Autophagy Regulation Through PI3K/Akt/mTOR Signaling Pathway

Effect of Anmeidan in Improving Learning and Memory Levels of Sleep Deprived Rats Through Mitochondrial Mediated Hippocampal Neuronal Apoptosis

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