头痛宁胶囊对偏头痛模型大鼠行为症状学的影响
2015-04-06匡德利符艳松刘斌
匡德利 符艳松 刘斌
作者单位: 068450河北省围场满族蒙古族自治县医院神经外科(匡德利);河北省秦皇岛市海港医院(符艳松);河北联合大学附属医院神经内一科(刘斌)
头痛宁胶囊对偏头痛模型大鼠行为症状学的影响
匡德利符艳松刘斌
作者单位: 068450河北省围场满族蒙古族自治县医院神经外科(匡德利);河北省秦皇岛市海港医院(符艳松);河北联合大学附属医院神经内一科(刘斌)
【摘要】目的观察头痛宁胶囊对偏头痛模型大鼠行为症状学的影响。方法健康SD大鼠72只随机分为0.9%氯化钠溶液组、偏头痛模型组(模型组)、氟桂利嗪组、头痛宁高剂量组、头痛宁中剂量组和头痛宁低剂量组,每组12只。皮下注射硝酸甘油(NTG)制备偏头痛大鼠模型,0.9%氯化钠溶液组皮下注射0.9%氯化钠溶液。观察6组大鼠造模后双耳发红等症状出现、消失的时间和单位时间段内前肢挠头、爬笼的次数。结果头痛宁高、中剂量组耳红结束时间、挠头结束时间、爬笼次数与氟桂利嗪组比较,差异无统计学意义(P>0.05),而头痛宁低剂量组上述指标与氟桂利嗪组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论头痛宁胶囊可以改善硝酸甘油致偏头痛模型大鼠的行为症状学表现,以头痛宁胶囊高剂量组和中剂量组作用明显。
【关键词】偏头痛;头痛宁胶囊;动物模型;行为学;症状学
E-mail: liubin919tsh@ sina.com
偏头痛是临床上的常见病及多发病,主要表现为一侧或双侧头部反复发作的搏动性疼痛,可伴有恶心、呕吐、畏光、畏声以及自主神经症状等。我国在20世纪80年代的流行病学调查显示偏头痛的患病率约为1%。近年来我国偏头痛有发病年轻化及发病率逐年增多的趋势,世界卫生组织指出偏头痛已经成为最严重的慢性功能障碍性疾病之一,偏头痛给患者带来极大的痛苦,已经成为了一个严重的公共卫生问题[1]。随着现代生活压力,不良生活习惯的增加,偏头痛的发病率有逐年升高趋势[1]。据统计,久治不愈的偏头痛可引起缺血性脑卒中,脑白质异常病变及抑郁症等精神障碍[2]。另外,偏头痛也可能是动静脉畸形的伴发症状,诊断时应酌情对患者进行必要的脑部血管造影或头痛CT扫描[3]。中药在预防治疗偏头痛发作方面有很好的效果,临床研究显示,头痛宁胶囊治疗偏头痛能够明显改善患者的临床症状,增加脑组织血液流量,改善其脑功能代谢,促进脑循环,并且在服药治疗期间不良反应较轻,安全可靠[4]。故而头痛宁胶囊临床用于治疗偏头痛,有较好的治疗效果[5]。硝酸甘油型实验性偏头动物模型可以用作偏头痛的实验研究[6-8]。模型症状表现及病理变化与人类偏头痛发作时的表现及变化有一定的相似性;同时该造模因素单一,容易定量;造模技术操作简单,模型容易复制。
1 材料与方法
1.1实验动物清洁级健康SD大鼠72只,雌雄各半,体重300~350 g,由中国医学科学院实验动物研究所供给,合格证号SCXK(京)2010-0013。在河北联合大学屏障环境动物实验室自由进食喂养,室温控制在(23±2)℃,自然光照,在实验前适应喂养2周。
1.2试剂与仪器头痛宁胶囊,陕西步长制药有限公司生产,批号20090806,规格0.40 g/粒。氟桂利嗪胶囊,西安杨森制药有限公司生产,批号20090720,规格5 mg/粒。硝酸甘油(NTG)注射液,北京益民药业有限公司生产,批号20090822,规格5 mg/ml。
1.3方法
1.3.1动物分组及给药:健康SD大鼠随机分为0.9%氯化钠溶液组(对照组)、模型组(偏头痛模型组)、氟桂利嗪组、头痛宁高剂量组、头痛宁中剂量组和头痛宁低剂量组。每组大鼠12只。对照组:连续灌胃给0.9%氯化钠溶液7 d,第7天灌胃30 min后皮下注射0.9%氯化钠溶液10 ml/kg。模型组:连续灌胃给0.9%氯化钠溶液7 d,第7天灌胃30 min后皮下注射NTG注射液10 mg/kg。氟桂利嗪组:连续灌胃氟桂利嗪悬液(1.04 mg/kg)7 d,第7天灌胃30 min后皮下注射NTG注射液10 mg/kg。头痛宁高、中、低剂量组:分别连续灌胃头痛宁胶囊悬液(0.76 g/kg,0.38 g/kg,0.19 g/kg)7 d,第7天灌胃30 min后皮下注射NTG注射液10 mg/kg。5组大鼠皮下注射NTG注射液或0.9%氯化钠溶液后,分别观察大鼠的行为症状学表现。
1.3.2动物模型制备:参照Tassorelli等[9]报道的方法,皮下注射NTG制备实验性偏头痛大鼠模型。具体操作方法:模型组和治疗组大鼠称重后以10 mg/kg计算NTG注射液用量。捏起大鼠颈部皮肤,用5 ml注射器皮下注射NTG注射液,注射区定位于右肩部皮下。对照组皮下注射0.9%氯化钠溶液。
1.3.3症状行为学观察:观察6组大鼠造模后双耳发红等症状出现、消失的时间和单位时间段内前肢挠头、爬笼的次数。从造模时起,每30分钟为一个时间段,采用持续时间分段计数的方法观察大鼠在造模后每一时间段内挠头、爬笼的次数。挠头开始大时间以大鼠连续挠头次数达5次以上为标志,消失时间以一个时间段中大鼠挠头次数少于5次并出现倦怠、疲乏表现为标志[6]。
1.4统计学分析应用SPSS 13.0统计软件,计量资料以±s表示,先进行正态分布和方差齐性检验,采用单因素方差分析,多组间均数比较采用LSD检验,所有的统计检验均采用双侧检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1模型组和对照组大鼠行为状态改变模型组大鼠在造模4 min左右出现双耳发红、前肢频繁挠头、爬笼次数增多、烦躁不安的现象,此现象持续1~3 h,继而大鼠出现蜷卧,活动减少症状。对照组大鼠仅在少数几个时间内略有挠头及爬笼次数增多现象,无双耳发红及其他烦躁不安现象。
2.25组大鼠耳红开始及结束时间比较0.9%氯化钠溶液组大鼠无耳红的症状出现。头痛宁高、中、低剂量组,氟桂利嗪组,模型组大鼠皮下注射NTG后均出现耳红现象,耳红开始时间与模型组相比,差异无统计学意义(P>0.05);耳红结束时间早于模型组,与模型组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。头痛宁高、中剂量组大鼠耳红结束时间与氟桂利嗪组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
表1 5组大鼠耳红开始及结束时间n =12,min±s
表1 5组大鼠耳红开始及结束时间n =12,min±s
注:与模型组比较,*P<0.05;与氟桂利嗪组比较,#P<0.05
组别 耳红开始时间 耳红结束时间模型组3.86±0.63 180±4氟桂利嗪组 4.19±0.20 148±6*头痛宁高剂量组 4.02±0.61 152±7*头痛宁中剂量组 3.93±0.11 154±5*头痛宁低剂量组 3.92±0.46 157±6* #F值0.48 29.94 P值0.75 0.00
2.35组大鼠挠头次数比较对照组大鼠仅在少数几个时间内略有挠头次数增多现象。头痛宁高、中、低剂量组,氟桂利嗪组,模型组大鼠皮下注射NTG后均出现挠头现象,挠头开始时间与模型组相比,差异无统计学意义(P>0.05);挠头结束时间早于模型组,与模型组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。头痛宁高、中、低剂量组,氟桂利嗪组大鼠挠头次数较模型组明显减少,与模型组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。头痛宁高、中剂量组大鼠挠头结束时间,挠头次数与氟桂利嗪组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2、3,图1、2。
表2 5组大鼠挠头开始及结束时间n =12,min±s
表2 5组大鼠挠头开始及结束时间n =12,min±s
注:与模型组比较,*P<0.05;与氟桂利嗪组比较,#P<0.05
组别 挠头开始时间 挠头结束时间模型组3.34±0.23 180±6氟桂利嗪组 3.61±0.21 156±6*头痛宁高剂量组 3.59±0.16 159±5*头痛宁中剂量组 3.46±0.31 161±6*头痛宁低剂量组 3.35±0.18 162±4* #F值1.79 18.50 P值0.16 0.00
2.46组大鼠爬笼次数比较0.9%氯化钠溶液组大鼠仅在少数几个时间内略有爬笼次数增多现象,无其他烦躁不安现象。头痛宁高、中、低剂量组,氟桂利嗪组,模型组大鼠皮下注射硝酸甘油后出现爬笼次数增多,与0.9%氯化钠溶液组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。头痛宁高、中、低剂量组,氟桂利嗪组大鼠爬笼次数较模型组比较减少,与模型组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。头痛宁高、中剂量组大鼠爬笼次数与氟桂利嗪组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。见表4,图3、4。
表3 6组大鼠在不同时间段挠头次数比较 n =12,次s
表3 6组大鼠在不同时间段挠头次数比较 n =12,次s
注:与对照组比较,*P<0.05;与模型组比较,#P<0.05;与氟桂利嗪组比较,△P<0.05
min 151~180 min对照组 1.3±0.5 1.2±0.4 0.8±0.8 1.0±1.1 0.8±1.3 0.3±组别 0~30 min 31~60 min 61~90 min 91~120 min 121~150 0.5模型组 29.7±3.1* 43.8±8.7* 39.3±4.3* 27.5±4.2* 20.7±3.3* 13.2±4.0*氟桂利嗪组 25.8±4.3* 30.8±6.0#* 19.0±2.0#* 11.7±2.6#* 8.5±1.9#* 5.5±1.9#*头痛宁高剂量组 26.3±3.9* 33.5±3.7#* 21.0±3.7#* 12.5±3.1#* 9.2±2.3#* 5.7±1.0#*头痛宁中剂量组 26.8±2.9* 33.7±4.6#* 21.8±2.9#* 13.0±2.4#* 10.3±2.2#* 5.8±1.5#*头痛宁低剂量组 27.5±3.9* 37.3±4.1#*△ 24.5±2.7#*△ 15.5±2.4#*△ 11.3±2.8#* 7.2±1.5* F值60.64 48.26 102.63 56.04 43.10 24.48 P值0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
图1 各组大鼠不同时间段挠头折线图
图2 模型组大鼠挠头次数随时间的变化图
图3 6组大鼠不同时间段爬笼折线图
图4 模型组大鼠爬笼次数随时间的变化图
表4 6组大鼠在不同时间段爬笼次数的比较n =12,次,s
表4 6组大鼠在不同时间段爬笼次数的比较n =12,次,s
注:与对照组比较,*P<0.05;与模型组比较,#P<0.05;与氟桂利嗪组比较,△P<0.05
min 151~180 min对照组 6.0±1.4 6.7±2.1 5.3±1.0 5.0±1.4 4.5±0.6 4.5±组别 0~30 min 31~60 min 61~90 min 91~120 min 121~150 0.8模型组 13.3±2.6* 12.0±1.4* 12.2±1.7* 11.5±2.9* 12.2±2.1* 6.2±1.3氟桂利嗪组 10.8±1.7* 8.7±0.8#* 8.2±1.5#* 7.7±1.2#* 6.2±1.7# 4.8±0.8头痛宁高剂量组 11.3±2.8* 9.7±1.0#* 9.7±1.4#* 8.3±1.5#* 7.0±1.4#* 5.3±1.2头痛宁中剂量组 11.5±2.7* 10.0±1.4#* 9.8±1.7#* 8.5±0.6#* 7.7±1.5#* 5.8±0.8头痛宁低剂量组 12.3±3.1* 10.3±0.8#*△ 10.3±0.8#*△ 9.0±1.4#* 8.0±1.4#* 5.7±1.4 F值6.42 10.75 16.44 9.72 16.87 2.06 P值0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.10
3 讨论
偏头痛的发病机制至今尚未完全阐明,主要有三叉神经血管反射学说、血管源性学说、皮层扩布性抑制学说等[10],针对不同的理论及假说,有多种偏头痛动物模型。
NTG型实验性偏头痛动物模型的造模机制为NTG在体内分解为一氧化氮(nitric oxide,NO),NO能激活平滑肌细胞内的腺苷酸环化酶,使环鸟苷酸增高,使血管平滑肌和血管舒张,产生即发性头痛反应;同时NO使周围血管神经末梢释放CGRP等,产生神经源性炎性反应;还能激活下丘脑、脑干、脊髓的神经功能致使中枢敏感化;还可激发三叉神经-血管反射,同时诱导c-fos的表达,产生迟发性头痛反应,故皮下注射硝酸甘油所致的大鼠偏头痛模型主要是通过导致脑膜血管扩张、神经源性炎症形成以及激活下丘脑、脑干、脊髓节段神经元功能等作用,引起三叉神经纤维的超敏性,从而诱发头痛[11]。
文献报道NTG型实验性偏头痛动物模型,其行为症状学表现为耳红、挠头、爬笼,其症状表现与病理生理变化同人类偏头痛发作时的表现有一定的相似性。研究表明,单位时间段内模型大鼠挠头、爬笼次数的观察能客观反映药物起效时间、作用过程、作用程度和缓解时间,是观察治疗偏头痛药物疗效的较为全面客观、且能量化的一项合理指标。本实验结果表明,模型组大鼠皮下注射NTG后4 min左右,均出现双耳发红、前肢频繁挠头、爬笼次数增多及烦躁不安现象,此现象持续1~3 h不等,显示造模成功。对照组大鼠仅在少数几个时间内略有挠头及爬笼次数增多现象,无双耳发红及其他烦躁不安现象。与付先军等[12]报道的实验结果相类似,同时付先军等[12]通过实验证明,NTG型实验性偏头痛动物模型的行为症状学评价可以作为观察治疗偏头痛药物疗效的较为安全客观且能量化的一项合理指标。步长头痛宁胶囊是由土茯苓、天麻、制何首乌、防风、全蝎、当归六味药材经严谨的药理、药效学试验配制而成。头痛宁方中天麻熄风止痉,活血通络,平抑肝阳,有较强的熄风逐瘀作用;制何首乌补益精血;当归活血补血,祛邪而不伤正;防风发散解表,胜湿止痛,祛风通络,对风邪致脉络瘀阻所致头痛有治本作用;全蝎为虫类活血化瘀药,含有小分子形式的蝎毒多胺,具有极强的活性,可直接针对头痛点位,镇痛缓解痉挛,降低血液黏稠度,抑制脑血栓的产生[13];土茯苓有明显的镇痛作用。其中的制何首乌、全蝎可以起到提高机体免疫力及镇痛解痉的作用[14]。诸药合用,有祛风通络、活血补血、通络止痛之功效,临床镇痛作用好,且不产生依赖性[15]。研究表明头痛宁有调节5-HT受体的功能,从而有效阻断脑膜血管的异常扩张,达到有效止痛的效果。同时头痛宁方剂中含有蝎毒多肽,能够刺激血脑屏障开放,使药物有效通过血脑屏障,直接作用于头痛的调控点[16-19]。故本实验采用NTG建立偏头痛模型大鼠,观察头痛宁胶囊对偏头痛模型大鼠的行为症状学影响。我们的研究结果显示:头痛宁胶囊高剂量组,中剂量组,低剂量组大鼠皮下注射NTG后4 min左右也出现耳红、频繁挠头、爬笼次数增多现象,但耳红及挠头结束时间早于模型组,挠头及爬笼的次数较模型组减少,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05),并且头痛宁胶囊高剂量组,中剂量组大鼠耳红及挠头结束时间,挠头及爬笼次数与氟桂利嗪组相比,差异无统计学意义(P>0.05),其作用与西比灵胶囊作用相当。
本研究表明,头痛宁胶囊可以改善偏头痛模型大鼠行为症状学表现,其中以头痛宁胶囊高、中剂量组作用明显,与临床观察头痛宁胶囊治疗偏头痛疗效显著相一致。
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Effects of Toutongning capsule on the behaviors and symptoms of rats with migraine
KUANG Deli,FU Yansong,LIUBin.
Department of Neurosurgery,Weichang Manchu Mongolian Autonomous County Hospital,Hebei,Weichang 068450,China
【Abstract】ObjectiveTo observe the effects of Toutongning capsule on the behaviors and symptoms of rats with migraine.Methods Seventy-two SD rats were randomly divided into 6 groups: normal control group,migraine model group,Sibelium treatment group,Toutongning high-dose group,Toutongning median-dose group,Toutongning low-dose group,with 12 rats in each group.The animal models with migraine were established by subcutaneous injection with NTG.The rats in normal control group were given 0.9% sodium chloride solution by subcutaneous injections.The appearing time and disappearing time of redness in both ears of rats after the animal models were established,terminal time of scratching head,climbing cage frequency were observed and recorded in the 6 groups.Results There were no significant differences in the terminal time of redness in both ears of rats,terminal time of scratching head and climbing cage frequency between Toutongning high-dose group,Toutongning median-dose group and Sibelium treatment group (P>0.05),however,there were significant differences between Toutongning low-dose group and Sibelium treatment group (P<0.05).ConclusionToutongnning capsule can improve the behavior and symptom of rats with migraine caused by nitroglycerin,and the therapeutic effects of high-dose and median-dose Toutongning capsule are more obvious.
【Key words】migraine; Toutongnning capsule; animal model; ethology; semeiology
(收稿日期:2014-09-11)
通讯作者:刘斌,063000河北省唐山市,河北联合大学附属医院神经内一科;
doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2015.06.005
【文章编号】1002-7386(2015)06-0819-04
【文献标识码】A
【中图分类号】R 747.2