恩施板党对脑缺血/再灌注损伤大鼠抗氧化作用的研究*

钟 灵,王振富,肖本见

(1.湖北民族学院附属民大医院,恩施 445000;2.湖北民族学院医学院,恩施 445000)

中药党参为桔梗科多年生草本植物的根茎,其味甘、平,肺经、归脾,具补中益气、益肺健脾之功效,中医临床常用于肺脾虚弱、心悸气短、便溏食少、咳嗽虚喘、内热消渴等治疗[1]。有文献报道,党参对大强度力竭运动以及益智和低氧/复氧损伤有一定保护作用[2～3]。恩施板党(Enshi banqiao radix codonopsis,EBRC)一名始见于《现代中药材商品手册》,为秸秆科党参,生长于有“中国硒都”之称的湖北恩施板桥境内,简称“板党”。

本实验通过建立大鼠脑缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤模型,旨在探讨板党对脑I/R损伤大鼠抗氧化作用的影响及其机制。为临床利用板党预防脑I/R带来的脑损伤,以及将其作为防治缺血性脑血管病的药物提供依据。

1 材料与方法

1.1 试剂及仪器

板党根购于恩施峰岚恩施板桥党参有限责任公司。乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒,以上试剂盒均购于南京建成生物工程研究所。超声波细胞粉碎机,CQ-250超声波清洗器,电子分析天平,756MC紫外可见光分光光度计,购于北京普析通用公司。

1.2 板党水溶液制备

取适量板党经粉碎机粉碎过筛(40目),加适量蒸馏水浸泡30min,再用超声提取45 min×2次,将2次滤液合并,经浓缩,滤过,再加适量的蒸馏水,将pH调至近中性,用垂熔玻璃漏斗(G4)滤过,从而制成为 50 mg/ml和100 mg/ml板党水溶液。灭菌消毒,低温(2℃～4℃)冷藏备用。

1.3 动物及分组

大鼠(SD),雄性,体重200～240 g,由湖北民族学院实验动物中心提供。将80只SD大鼠随机分为4组(n=20):假手术组(Sham组)、缺血/再灌注损伤组(I/R组)、板党低剂量组(L-EBRC组)和板党高剂量组(H-EBRC组)。

1.4 大鼠脑缺血/再灌注模型[4]

板党低、高剂量组分别灌胃EBRC 50 mg/kg及100 mg/kg,qd,连续24 d,Sham组和I/R组灌胃等体积生理盐水。末次给药后1 h,用乙醚将大鼠麻醉,采用颈部正中切开将双侧颈总动脉分离,等待大鼠清醒后,其中Sham组不结扎颈总动脉,其余各组将双侧颈总动脉结扎,30 min后再恢复脑血供,从而建立急性大鼠脑缺血/再灌注损伤模型,24 h后断头取出脑备用。

1.5 测定指标及方法

1.5.1 脑组织SOD、LDH活性及MDA含量 取每组各10只大鼠断头取脑,将脑干和小脑去除后,用超声波细胞粉碎机粉碎脑组织,在冰浴下制备成10%脑组织匀浆,然后按试剂盒说明书中的步骤,测定缺血脑组织中超氧化物歧化酶、乳酸脱氢酶活性以及MDA含量(分光光度法)。

1.5.2 脑组织含水量 各组取剩余10只大鼠断头取脑,将脑干和小脑去除后,称其湿重,然后置于电热恒温箱(120℃)中烘烤,24 h后称重,大鼠脑组织含水量按下列公式计算:

脑含水量(%)=(湿重-干重)/湿重×100%

1.6 统计学方法

2 结果

大鼠全脑缺血30 min后再灌注24h,与Sham组比较,I/R组脑组织LDH活性明显增高,SOD活性明显降低,MDA含量明显升高(P＜0.01),脑组织明显水肿(P＜0.01);与 I/R组比较,板党低、高剂量组能明显抑制脑水肿(P＜0.05,P＜0.01),能明显降低LDH活性,提高脑组织的SOD活力,减低MDA含量(P＜0.05,P＜0.01);与Sham组比较,板党低、高剂量组对LDH活力以及板党低剂量组对SOD活力、MDA含量的影响仍有显著性差异(P＜0.05,P＜0.01,表1)

Tab.1 Effects of EBRC against cerebral ischemia/reperfusion injury in rats(±s,n=10)

Tab.1 Effects of EBRC against cerebral ischemia/reperfusion injury in rats(±s,n=10)

EBRC:Enshi banqiao radix codonopsis;LDH:Lactic dehydrogenase;MDA:Malondialdehyde;SOD:Superoxide dismutase;I/R:Ischemia/reperfusion*P＜0.05,**P＜0.01 vs sham;#P＜0.05,##P＜0.01 vs I/R

Group Dosage(mg/kg·d)SOD(U/mg)MDA(μ mol/mg)LDH(U/mg)Water content of brain tissue(%)Sham 0 5.73±0.78 13.40±1.52 105±29 79.12±0.92 I/R 0 1.74±0.48** 27.65±2.78** 177±27** 80.76±0.79**L-EBRC 50 3.68±0.53**## 18.95±2.11**## 148±23**# 79.38±0.48#H-EBRC 100 4.92±0.42## 14.58±2.18## 139±22*## 79.31±0.74##

3 讨论

脑I/R损伤及其机理仍在探讨中。有研究表明,脑I/R后的损伤,可能与氧自由基、细胞内钙超载、白细胞浸润、一氧化氮以及兴奋性氨基酸的毒性等有关,其中氧自由基学说最受人们关注,占有其中重要地位[5]。氧自由基是脑I/R损伤最主要因素,MDA为氧自由基脂质过氧化反应的产物,因此,测量MDA的含量,即可直接反应出机体过氧化反应的程度;抗氧化酶活性能反映机体清除自由基的能力,其中SOD为机体最主要的抗氧化酶之一,因此,测量SOD活性高低,可作为观察机体清除自由基的指标。实验结果表明:板党能明显提高I/R脑组织SOD活性,明显抑制I/R脑组织LDH释放,减少I/R脑组织脂质过氧化产物(MDA)生成。说明板党具有提高抗氧化酶活性,清除自由基,能抑制氧自由基引起的过氧化反应,从而达到保护细胞结构及其功能,使脑组织I/R损伤得以延缓或减轻,但与药物剂量有一定关系。其可能机理是板党富含抗氧化成分,能直接中和自由基,或含有能刺激机体抗氧化酶活性的成分,其活性增强,使机体内在的抗氧化能力增强。缺血、缺氧必然导致脑水肿,脑水肿是神经元损伤的主要因素之一。实验结果表明,板党具有明显减轻I/R损伤后脑组织水肿的作用,其机制可能是板党富含能减少细胞内液渗出及降低毛细血管通透性的成分。但其机理还需进一步探讨。

恩施板党,因其生长于独特的地理环境中(富硒土壤),质地特别优良,资源十分丰富,其药用价值和经济价值不但有新的发现,有待于进一步开发。

[1]国家药典委员会.中国药典(一部)[S].北京:中国医药科技出版社,2010:264-265.

[2]王振富.党参对大强度耐力训练大鼠心肌线粒体抗氧化能力的影响[J].江苏医药,2011,37(13):1515-1516.

[3]肖本见,谭志鑫,陈国栋,等.富硒板党对小鼠益智和低氧/复氧损伤的保护[J].中国公共卫生,2005,21(11):1368-1369.

[4]文德鉴,张 松,张翠兰,等.竹节人参总皂苷对I/R损伤大鼠抗氧化作用的观察[J].中国应用生理学杂志,2008,24(2):195-196,228.

[5]Traystman R J,Kirsch J R,Koehler R C.Oxygen radical mechanisms of brain injury following ischemia and reperfusion[J].J Appl Physiol,1991,71(4):1185-1195.