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目的：衰老是机体各组织、器官功能随年龄增长而发生的退行性变化，年龄相关的大脑退行性病变是大脑中枢神经系统在生长、发育、成熟之后走向衰老过程中而表现的生物老化的正常生理现象，其最突出的临床表现是记忆和学习能力下降。地黄是玄参科植物地黄的根部，主要用于补益肾阴，地黄及以其为主药的方剂具有延缓衰老进程的作用。在本实验中，我们以自然衰老小鼠为研究对象，通过分析熟地黄水提取物（Rehmanniaglutinosa Libosch extracts，RGE）对衰老小鼠的行为学，与衰老相关的大脑退行性病变及其分子病理机制的影响，研究RGE延缓衰老的生物学基础。方法：采用自然衰老小鼠为研究对象。研究：（1）应用Morris水迷宫、旷场实验及避暗实验评价RGE对衰老小鼠学习记忆能力变化的影响，应用HE染色研究RGE对衰老小鼠脑海马CA3区神经元密度的影响，BrdU标记（BrdU Labeling）检测RGE对衰老小鼠脑齿状回神经细胞合成及分化的影响；（2）采用脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法检测小鼠脑组织细胞凋亡率，分光光度法检测RGE对衰老小鼠脑组织Cu-ZnSOD、MDA表达水平的影响；（3）采用Southern Blot与端粒重复序列扩增法检测RGE对自然衰老小鼠的端粒片段长度和端粒酶活性影响；（4）应用real-timePCR、western blot等技术研究RGE对衰老小鼠脑组织p53、p21waf1基因表达的影响。结果：使用RGE喂养30日，（1）可明显改善自然衰老小鼠与年龄相关的行为学改变，提高老年小鼠学习记忆能力，改善衰老引起的海马CA3区神经元密度降低，提高脑齿状回细胞合成分化率；（2）改善自然衰老小鼠脑组织中细胞凋亡率；显著增加自然衰老小鼠脑组织Cu-ZnSOD含量，且此作用与RGE浓度有呈正相关的趋势；但对MDA的表达水平的影响不明显；（3）显著增强自然衰老小鼠脑组织端粒端粒酶活性，与老年对照组相比，RGE喂养的自然衰老小鼠脑组织端粒长度有显著性变化；（4）抑制自然衰老小鼠p21waf1基因转录，可能通过影响非依赖P53途径的p21waf1基因表达发挥降低P21蛋白表达量的作用。结论：衰老过程中与年龄相关的大脑退行性变化是主要与遗传因素、氧化损伤、神经细胞凋亡、免疫系统异常、脑组织缺血缺氧等因素关系密切。中医认为，与年龄相关的神经退行性病变多属中医的“呆病”、“文痴”、“痴呆”、“健忘”等范畴，阴精盛衰与衰老的发生发展密切相关，滋阴补肾是延缓衰老最重要的手段。地黄是重要的补益肾阴中药，应用熟地黄水提取物可明显提高老年小鼠学习记忆能力，改善与年龄相关的大脑退行性变化，其发挥作用的生物学基础可能在于通过提高自然衰老小鼠脑组织抗氧化剂Cu-ZnSOD含量，增强脑组织细胞端粒酶活性，提高了脑齿状回细胞合成分化率，减轻衰老过程中氧化损伤引起的DNA损伤，进而通过影响非依赖P53途径的p21waf1基因表达，降低调控细胞周期的核心蛋白P21表达，改善自然衰老小鼠脑组织中细胞凋亡及衰老引起的海马CA3区神经元密度降低，提高老年小鼠学习记忆能力，改善自然衰老小鼠与年龄相关的行为学改变。