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参归片对脑缺血损伤的保护作用*

2013-03-25石永平王怀新王金达王汝欢张雁芳崔文玉

中国应用生理学杂志 2013年2期
关键词:尼莫地平脑缺血脑组织

石永平,汪 汇,王怀新,王金达,王汝欢,张雁芳,崔文玉,段 炼,汪 海△

(1.北京赛德维康医药研究院,北京100039;2.军事医学科学院附属医院,北京100071;3.军事医学科学院卫生学环境医学研究所,北京100850)

复方党参片是我国最早应用的防治急性高原反应的中药复方,30多年来广泛应用于军队和国家重大工程建设中,取得了显著的军事效益和社会效益。参归片(新复方党参片)是在复方党参片的基础上,根据临床使用情况,优化而得的具有缓解体力疲劳和提高缺氧耐受力的复方制剂,获国家发明专利[1]。主要由党参、丹参、北沙参、当归和西洋参等组成。前期研究发现[2-4],参归片具有缓解体力疲劳和提高机体耐缺氧能力,且有效剂量低于复方党参片;能有效减轻高原脱习服和高原反应的程度、减轻高原脱习服和高原反应的症状、降低高原脱习服和高原反应的发生率,并能显著改善受试者的肺通气功能和手指运动能力,具有较好的防治高原脱习服和高原反应作用。本文旨在进一步探讨参归片对急性脑缺血的保护作用及其可能的作用机制。

1 材料与方法

1.1 药物与试剂

参归片(北京赛德维康医药研究院提供,批号:20110701);尼莫地平(天津市中央药业有限公司生产,批号:110701);超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号:20111201)、丙二醛(MDA)试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号:20111206);其他试剂均为分析纯。

1.2 主要仪器

TU-1900双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);称量天平(上海医用分析仪器厂);水浴锅(上海爱郎仪器有限公司);台式高速离心机(上海医用分析仪器厂)。250 ml磨口广口瓶,秒表,1ml注射器、剪刀等。

1.3 动物

SD雄性大鼠,体重180~220 g,昆明雌性小鼠,体重18~22 g,均购于北京军事医学科学院动物实验中心(合格证号:SCXK-(军)2007-004)。

1.4 实验方法

1.4.1 小鼠断头脑缺血实验[5-7,9]昆明小鼠 40只,随机分为4组(n=10):分别为正常组和参归片0.16、0.33、1.00 g/kg组,正常组给与等量生理盐水,连续灌胃30 d,末次灌胃1 h后,各组动物自颈部逐只断头,立即秒表记录小鼠断头后至张口喘气停止时间。

1.4.2 大鼠结扎双侧颈总动脉脑缺血实验[6-8]SD大鼠48只,随机分成6组(n=8),分别为正常组、模型组、尼莫地平(0.15 g/kg)组和参归片低、中、高(0.072、0.149、0.45 g/kg)剂量组,各组分别连续灌胃给予各自受试物7 d(正常组和模型组给与等量生理盐水)进行脑缺血实验;各组大鼠末次给予受试物1 h后,准确称重,用2%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉后,仰卧固定于手术夹板上,行颈部正中切口,钝性分离双侧颈总动脉,用动脉夹结扎双侧颈总动脉造成脑缺血模型。结扎1 h后,断头取脑,称取湿重,计算脑指数(脑指数=脑湿重×100/体重)。准确称重置于-20℃保存的脑组织按质量体积比1∶9的比例与 Tris-硫酸制备10%脑组织匀浆,4 000 r/min,离心10min,取上清测SOD活性和MDA含量。

1.5 统计学处理

所有数据以均数 ±标准差(±s)表示,采用SAS统计软件,采用单因素方差分析进行多组间显著性检验,两组间样本均数比较采用t检验,多组间样本均数比较采用Dunnett’s检验。

2 结果

2.1 参归片对急性脑缺血性缺氧小鼠喘息时间的影响

与正常对照组相比,参归片低剂量组对断头小鼠喘气时间无显著性延长(P>0.05,表1),参归片中、高剂量组能显著延长断头小鼠喘气时间(P<0.05,P<0.01),表明参归片能提高断头小鼠缺血缺氧能力,并呈现出剂量依赖性关系。

Tab.1 Effectof Shengui tableton breathing time in acute cerebral ischemiamice(±s,n=10)

Tab.1 Effectof Shengui tableton breathing time in acute cerebral ischemiamice(±s,n=10)

*P<0.05,**P<0.01 vs control

Group Dose(g/kg) Gasping time(s )Control 0 18.6±2.0 Low 0.16 20.2±1.4 Middle 0.33 21.6±2.3*High 1.00 24.3±2.2**

2.2 参归片对脑缺血大鼠脑指数的影响

由实验结果可知,与正常组相比,模型组大鼠脑指数显著升高(P<0.01,图1),表明造模成功。与模型组相比,尼莫地平组能显著降低大鼠脑指数的升高(P<0.01),表明尼莫地平能减轻脑缺血引起的脑水肿;参归片低、中、高三个剂量组能剂量依赖性的降低大鼠脑指数的升高(P<0.05,P<0.01),表明参归片能减轻脑缺血引起的脑水肿。与尼莫地平组相比,参归片中、高剂量组降低大鼠脑指数无显著性差异,表明参归片中、高剂量组减轻脑缺血引起的脑水肿作用与尼莫地平组相当。

Fig.1 Effects of Shengui tablet on cerebral index in cerebral ischemia rats(±s,n=8)

2.3 参归片对脑缺血大鼠脑组织中SOD活性的影响

由实验结果可知,与正常组相比,模型组大鼠脑组织中SOD活性显著降低(P<0.01,图2),表明造模成功。与模型组相比,尼莫地平组大鼠脑组织中SOD活性显著增强(P<0.01),表明尼莫地平具有提高脑缺血大鼠脑组织中SOD的作用;参归片低、中、高三个剂量组大鼠脑组织中SOD活性显著提高(P<0.01),表明参归片能提高缺血大鼠脑组织中SOD活性(P<0.01)。参归片低、中、高三个剂量组与尼莫地平组提高缺血大鼠脑组织中SOD活性的效果一致。

Fig.2 Effects of Shengui tablet on superoxide dismutase activityin cerebral ischemia rats(±s,n=8)

2.4 参归片对脑缺血大鼠脑组织中MDA含量的影响

由实验结果可知,与正常组相比,模型组大鼠脑组织中MDA含量显著升高(P<0.01,图3),表明造模成功。与模型组相比,尼莫地平组大鼠脑组织中MDA含量显著减低,表明尼莫地平能降低缺血大鼠脑组织中MDA含量的升高;参归片低、中剂量组大鼠脑组织中MDA含量无显著性变化(P>0.05),但高剂量组大鼠脑组织中MDA含量显著降低(P<0.01),表明参归片能降低脑缺血大鼠脑组织中MDA含量的升高。与尼莫地平组相比,参归片高剂量组大鼠脑组织中MDA含量无显著差异,表明参归片高剂量组降低缺血大鼠脑组织中MDA的作用与尼莫地平组相当。

Fig.3 Effects of Shengui tableton the contentofmalondialdehyde in cerebral ischemia rats(±s,n=8)

3 讨论

脑缺血、缺氧是严重危害人类健康的神经系统疾病,具有发病率高、死亡率高、复发率高、致残率高等特点,因此,预防本类疾病的发生具有重要的意义。目前较为确定的治疗脑缺血急性期的神经保护化学药物有NMDA受体拮抗剂、钙拮抗剂、糖皮质激素和其他抗感染药物等,但存在着治疗疗效不佳或者伴随着严重的不良反应等缺点[9]。而中药在治疗急性脑缺血性中风等疑难杂症方面具有其独特的治疗学优势,受到人们的认可。

断头急性缺血性缺氧对机体是一种劣性刺激,影响机体的氧化供能,导致机体心、脑等重要器官能量衰竭而死亡。小鼠断头后,脑供血中断,脑组织内贮存一定能量,可使断头小鼠脑功能维持一段时间,表现为张口喘气,随着能量耗竭,活动便停止。本实验中参归片中、高剂量组能显著延长断头小鼠张口喘气时间。表明参归片具有提高脑组织缺血缺氧的耐受能力或提高脑组织对氧等能量的利用率,对于缺血性缺氧的脑损伤具有保护作用。

在脑缺血状态下,脑指数的升高是由于毛细血管通透性增加,大量血浆成份外渗,尤其水分及小分子物质,是引起脑组织明显水肿的原因所在。在双侧颈总动脉结扎脑缺血模型中,参归片低、中、高剂量组可显著降低大鼠脑指数的升高(P<0.05或P<0.01)。表明参归片具有减轻缺血性脑血管通透性增高和脑水肿的作用,对脑缺血及脑组织缺血性损伤具有一定的保护作用。SOD是广泛存在于需氧代谢细胞中的一种自由基清除剂,在自由基的产生与清除平衡中起着重要作用;MDA是脂质过氧化作用的终产物,其含量高低可以反映脂质过氧化水平,在一定程度上间接反映细胞损伤的程度[10-11]。参归片低、中、高剂量组均能显著提高脑组织中SOD活性,高剂量组能显著降低脑组织中MDA的含量,表明参归片改善自由基代谢,减轻自由基对神经元的氧化损害,有效清除脑组织中自由基堆积,抑制自由基引起的继发性脑损伤,保护缺血神经元。

综上所述,参归片对缺血性脑保护作用可能与其清除自由基、减少氧化反应的发生、降低缺血脑损伤血管的通透性和提高脑组织对血氧的利用率、降低耗氧量等途径有关。至于参归片对缺血性脑损伤的保护作用及其可能的进一步作用机制,有待通过更多的研究来揭示。

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