《Journal of Applied Animal Research》:Efficacy of Ashwagandha root extract on cognition parameters in geriatric dogs: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial
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本研究探讨了传统草本植物 Ashwagandha 根提取物 (Ashwagandha root extract, ARE) 作为神经补剂,在改善老年犬认知功能方面的潜在作用。试验结果表明,为期60天的 ARE 干预能显著改善老年比格犬的认知障碍综合症 (CDS) 评分和T-迷宫测试表现,其作用机制可能与提升血浆5-羟色胺 (serotonin) 和多巴胺 (dopamine) 水平有关,且未观察到明显的毒副作用,为开发改善老年宠物认知健康的植物源性营养补充剂提供了有前景的证据。
1. 引言
随着年龄增长,认知功能衰退是影响老年犬生活质量的一个主要健康问题,其患病率在8岁以上犬只中可达14%-35%。这种衰退不仅表现为记忆力下降、学习能力减弱,还常伴随焦虑、应激反应增强、社交互动改变以及活动减少等行为学变化,统称为犬认知功能障碍 (Canine Cognitive Dysfunction, CCD)。认知功能的维持与多种神经递质,如多巴胺、5-羟色胺和乙酰胆碱的稳态密切相关。这些递质水平的降低与记忆力减退、情绪和行为问题直接相关。因此,寻找能够安全有效地改善老年犬认知功能的干预措施具有重要意义。
植物来源的营养补充剂为此提供了一条有吸引力的途径。Ashwagandha (Withania somnifera) 作为一种著名的适应原草药,其根提取物 (Ashwagandha Root Extract, ARE) 富含withanolides(如withaferin A),已被证实具有抗氧化、抗炎、抗焦虑和神经保护特性。先前研究已表明ARE对犬科动物具有肝保护和减轻应激的作用,但其对老年犬认知功能的影响尚未有系统研究。本研究旨在通过一项随机、双盲、安慰剂对照的临床试验,评估ARE对老年比格犬认知功能参数的影响,并初步探索其潜在作用机制。
2. 材料与方法
本研究采用高withanolides含量(>5%)的KSM-66 Ashwagandha根提取物 (ARE) 作为干预物,淀粉片作为安慰剂。试验设计为随机、双盲、安慰剂对照。共选取12只年龄在11至14岁之间、表观健康的比格犬(6雄6雌),随机分为两组(每组n=6,3雄3雌)。对照组口服淀粉片,干预组口服ARE,剂量为15 mg/kg体重,持续60天。所有犬只均饲养在受控环境的独立犬舍中,并提供标准商业饲料和饮用水。
主要评价指标包括:
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认知功能评估:采用伴侣动物福利教育中心 (CAWEC) 的认知障碍综合症 (Cognitive Dysfunction Syndrome, CDS) 评估量表进行评分,涵盖定向障碍、睡眠-觉醒周期、社交互动、学习记忆、活动水平和焦虑等多个维度。
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记忆功能测试:使用T-迷宫实验评估犬只的方向性学习、记忆保持和逆转学习能力。记录犬只完成迷宫任务所需的时间和错误次数。
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生化与神经递质检测:在试验第0天、第30天和第60天采集血液样本,进行全面的血液学(如红细胞RBC、血红蛋白Hb、白细胞WBC计数)和生化指标(如葡萄糖、尿素、肌酐、肝功能酶ALT、AST、ALP,血脂等)分析,以评估干预的安全性。同时,使用酶联免疫吸附测定法 (ELISA) 检测血浆中5-羟色胺、多巴胺和神经生长因子 (Nerve Growth Factor, NGF) 的水平。
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统计分析:数据以均值±标准误 (mean ± SEM) 表示,采用双因素方差分析 (two-way ANOVA) 进行组间比较,p < 0.05被认为具有统计学显著性。
3. 结果
3.1. 安全性指标
ARE干预60天后,两组犬只的体重、血液学指标(红细胞计数、血红蛋白、白细胞计数及各类白细胞比例)以及反映肝肾功能的生化指标(葡萄糖、尿素、肌酐、总蛋白、白蛋白、球蛋白、总胆红素、胆固醇、高密度脂蛋白HDL、低密度脂蛋白LDL、丙氨酸氨基转移酶ALT、天冬氨酸氨基转移酶AST、碱性磷酸酶ALP)均保持在正常生理范围内,且组间无显著差异。这表明为期两个月的ARE干预未对受试动物产生明显的毒副作用或不良生理影响。
3.2. 认知功能改善
CDS量表评估显示,与安慰剂对照组相比,ARE治疗组的犬只在多项认知参数上表现出显著改善。具体而言,ARE组在定向障碍、睡眠-觉醒周期紊乱、社交互动改变、反应行为变化、学习记忆问题、活动水平降低以及焦虑方面的得分均显著低于对照组。平均CDS总分结果表明,ARE组犬只的认知状态更接近于正常衰老,而对照组则表现出轻度的认知功能下降。
T-迷宫实验结果进一步证实了ARE的认知改善作用。在方向性学习、逆转学习和记忆保持测试中,ARE治疗组犬只完成任务的得分显著高于对照组(即错误更少、表现更好),且在第60天时,ARE组犯错的犬只数量和平均错误次数均低于对照组。
3.3. 神经递质水平变化
ELISA检测结果显示,干预60天后,ARE治疗组犬只的血浆5-羟色胺水平较安慰剂组有极显著升高 (p < 0.001),多巴胺水平也有显著升高 (p < 0.05)。然而,两组犬只的神经生长因子 (NGF) 水平在试验期间未观察到显著差异。
4. 讨论
本研究结果表明,每日口服15 mg/kg剂量的ARE,持续60天,能安全有效地改善老年比格犬的认知功能。其改善作用体现在CDS量表评分的全面下降和T-迷宫测试表现的提升上,表明ARE在减轻定向障碍、改善睡眠、促进社交、增强学习和记忆方面具有潜力。
作用机制分析提示,ARE的认知改善效应可能与其调节关键神经递质有关。5-羟色胺和多巴胺是维持情绪稳定、愉悦感和认知功能的核心神经递质,其水平下降与认知衰退和行为异常密切相关。本研究中观察到的血浆5-羟色胺和多巴胺水平的显著提升,为ARE发挥神经保护和精神提振作用提供了可能的生化基础。虽然NGF对神经元健康和认知功能至关重要,但本研究未发现ARE对其水平有显著影响,表明ARE可能通过其他途径(如抗氧化、抗炎)或直接调节神经递质系统来发挥作用。
5. 结论
本项随机、双盲、安慰剂对照试验首次提供了Ashwagandha根提取物 (ARE) 能够改善老年犬认知功能的直接证据。为期60天、每日15 mg/kg体重的ARE干预被证明是安全的,且能显著改善老年比格犬的认知功能障碍评分和空间学习记忆能力。其作用机制可能与提升外周血中5-羟色胺和多巴胺水平有关。这些发现表明,ARE作为一种植物源性营养补充剂,在改善老年伴侣动物认知健康、提升其生活质量方面具有潜在的应用价值。未来需要更大样本量和更长周期的研究来进一步确认其长期疗效与作用机理。