长春西汀对脑缺血/再灌注损伤的保护作用及机制研究
2015-06-01苏文生
苏文生
长春西汀对脑缺血/再灌注损伤的保护作用及机制研究
苏文生
目的 探讨长春西汀对脑缺血/再灌注损伤的保护作用及发挥药效的机制。方法 使用线拴法制备脑缺血/再灌注损伤模型,分为假手术组、预处理组和模型组,预处理组大鼠造模前按4 mg/(kg·d)剂量给予7 d长春西汀,其他组大鼠给予等剂量的生理盐水。对造模后各组大鼠脑含水量、神经功能缺损评分、脑梗死体积、高敏C反应蛋白(hs-CRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)等指标进行检测。结果 预处理组的脑含水量多于假手术组,模型组的脑含水量多于预处理组,差异均有统计学意义(P<0.05);模型组的神经功能缺失症状评分、脑梗死体积与预处理组比较,差异有统计学意义(P<0.05);假手术组、预处理组和模型组的hs-CRP、TNF-α及MDA水平依次升高,SOD水平依次降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 长春西汀对脑缺血/再灌注损伤具有保护作用,后者可能是通过调节炎症反应和自由基而实现的。
脑缺血/再灌注;长春西汀;炎症反应;自由基
0 引言
缺血性脑血管疾病具有较为复杂的病理生理过程。缺血性脑血管再灌注时,可介导多种炎症反应及自由基的生成,造成脑缺血/再灌注损伤,加重病情。C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)和肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)在脑缺血/再灌注损伤引起的炎症反应中发挥重要作用。长春西汀(Vinpocetine)属于吲哚类生物碱类,脂溶性高,易进入脑内,具有扩血管、改变脑血流动力学的作用[1-3]。目前,对长春西汀是否可以通过调节炎症反应和自由基来减少脑缺血/再灌注损伤的研究较少,笔者结合脑缺血/再灌注损伤大鼠模型,探讨长春西汀对炎症反应和自由基的影响,现报道如下。
1 实验动物与方法
1.1 实验动物及处理 雄性SD大鼠36只,许可证号:SCXK(苏)2014-0005,体重(200±20)g,购于南京市江宁区青龙山动物繁殖场。分为假手术组、预处理组和模型组,每组12只。根据临床使用长春西汀治疗缺血性脑血管疾病的常用剂量转换为大鼠剂量,并结合查阅文献结果治疗。预处理组大鼠造模前按4 mg/(kg·d)剂量给予7 d长春西汀(北京万民欢乐医药公司,国药准字:H33022342),其他组大鼠给予等剂量的生理盐水。造模处理为缺血120 min再灌注24 h,采用右侧大脑中动脉线拴法造脑缺血/再灌注损伤模型:采用直径约0.25 mm的石蜡线栓,麻醉并暴露右侧颈总动脉,使颈外动脉分支结扎,结扎近心端颈总动脉,在结扎线远端用眼科剪剪一“T”口,将线栓插入颈内动脉约18 mm的深处,使线栓头阻塞大脑中动脉起始部,缺血120 min后,抽提线栓,再灌注24 h。
1.2 神经功能缺损评分(NSS)标准 0分:无神经损伤症状;1分:对侧前爪不能完全伸展;2分:向外侧转圈;3分:向对侧倾倒;4分:自发行走缺失,意识丧失;5分:死亡。
1.3 脑含水量和脑梗死体积检测 实验结束后麻醉各组大鼠,断头取脑,称全脑重,将脑组织置于110 ℃恒温电热箱中24 h后再次称重,脑组织含水量(%)=(湿重-干重)/湿重×100%。断头取脑,制成2 mm冠状面脑片,放入TTC(2,3,5-氯化三苯基四氮唑,浓度为2%)溶液中,避光,染色30 min,染色结果:正常组织和缺血组织分别为红色和白色,最后用甲醛固定。放置24 h后拍照,并采用病理图像分析仪和CAD图像处理软件计算脑梗死体积。
1.4 炎性因子及自由基相关指标检测 制作脑组织匀浆用于各组大鼠炎性因子及自由基相关指标的检测。TNF-α、hs-CRP、MDA和SOD分别采用TNF-α检测试剂盒(上海基免实业有限公司)、MDA检测试剂盒(上海纪宁生物科研有限公司)、hs-CRP检测试剂盒(上海研域生物科技有限公司)和SOD检测试剂盒(上海研域生物科技有限公司)进行检测,操作步骤严格按照说明书执行。
2 结果
2.1 脑组织变化 假手术组、预处理组和模型组脑含水量依次增加,差异均有统计学意义(P<0.05);模型组的NSS、脑梗死体积与预处理组及假手术组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
表1 三组大鼠脑组织变化比较
注:*与模型组比较,P<0.05
2.2 对炎症因子的影响 各组大鼠炎症因子水平比较见表2。由表2可见,假手术组、预处理组和模型组的hs-CRP与TNF-α水平依次升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。
表2 三组大鼠炎症因子水平比较
注:*与模型组比较,P<0.05
2.3 对自由基的影响 假手术组、预处理组和模型组MDA水平依次升高,SOD水平依次降低,差异均有统计学意义(P<0.05),见表3。
表3 三组大鼠自由基水平的比较
注:*与模型组比较,P<0.05
3 讨论
脑缺血损伤中血液再灌注引起的损伤不容忽视,其损伤的病理过程主要包括兴奋性氨基酸中毒、能量代谢异常、Ca2+超载、酸中毒和自由基生成过多等,炎症反应和自由基引起的连锁反应在脑缺血/再灌注损伤中具有重要作用,促进迟发性神经功能损伤的发生[4]。炎症反应促进脑组织损伤,脑缺血引起中性粒细胞依附于毛细血管内皮,导致微循环异常,使缺血部位得不到有效灌注,加重病情,促使大量的炎症介质释放,使脑损伤进入恶性循环[5-6]。再灌注的炎症反应可以对血脑屏障造成损伤,加重脑水肿,其中hs-CRP和TNF-α在炎症反应中起重要作用。hs-CRP可损伤脑血管内皮细胞功能,抑制其损伤的修复和再生,并促进其分泌多种炎性因子,促进凝血途径的发生和发展,导致血栓的形成,加重病情[7]。TNF-α是由巨噬细胞合成和分泌的,其过度分泌可使血管内皮细胞的通透性增加,加重细胞毒性脑水肿的发生,其还能促进黏附因子的表达和分泌,加重神经细胞损伤[8]。
脑缺血/再灌注引起的炎症反应和自由基损伤可促进脂质过氧化反应,激活多种蛋白激酶,并引起能量代谢异常的线粒体损伤,对神经元细胞具有较大的损伤,加重细胞毒性,促进脑水肿的发生[9]。脑缺血导致机体清除再灌注引起的自由基增多和抑制炎性反应的能力降低,加重了机体的损伤,氧自由基介导的脂质过氧化反应加重,导致恶性循环的发生[10]。MDA是脂质过氧化反应的产物,SOD对机体内的超氧阴离子自由基具有较强的清除能力,避免细胞遭到损伤,MDA和SOD水平可直接体现机体自由基水平和对自由基的清除能力[11]。
本研究中,假手术组、预处理组和模型组脑含水量依次增加,且预处理组NSS和脑梗死体积优于模型组,说明长春西汀能明显减少脑缺血/再灌注对脑组织的损伤,降低脑水肿的发生[12]。陈炳等[13]报道,在常规治疗基础上加用长春西汀治疗能够改善脑梗死后认知功能障碍,有利于认知功能的改善和患者肢体运动功能和日常生活活动能力的恢复。假手术组、预处理组和模型组hs-CRP、TNF-α和MDA水平依次升高,SOD水平依次降低,说明长春西汀能明显抑制脑缺血/再灌注的炎症反应及自由基损伤。刘国荣等[14]研究认为,长春西汀可降低脑供血不足患者血浆中hs-CRP含量,改善慢性脑供血不足的临床症状,降低复发率。张侃等[15]报道,长春西汀对大鼠脑缺血再灌注损伤炎性反应有明显的抑制作用。
综上所述,长春西汀对脑缺血/再灌注损伤具有较好的保护作用,可以减少脑组织的损伤,降低脑水肿,其发挥药效的途径可能是通过抑制炎性反应和清除大量自由基实现的。
[1] 王春富,汤新强.长春西汀的临床应用进展[J].大连医科大学学报,2009,31(3):364-368.
[2] Cai YJ,Knight WE,Guo SJ,et al.Vinpocetine suppresses pathological vascular remodeling by inhibiting vascular smooth muscle cell proliferation and migration[J].Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics,2012,343(2):479-488.
[3] 张兰华,曹文强,刘贺之.近年来长春西汀临床研究及应用进展[J].中华中医药杂志,2010,25(12):2070-2075.
[4] 胡晓飞,朱先华,金笑平.长春西汀联合丁苯酞软胶囊对大动脉粥样硬化性脑梗死神经功能恢复的影响[J].中国现代医生,2014,52(22):45-47.
[5] 张大勇.后处理对缺血再灌注损伤鼠肺CD4+T细胞及相关炎症因子的影响[J].实用医学杂志,2014,30(22):3566-3568.
[6] Wang HX,Zhang K,Zhao L,et al.Anti-inflammatory effects of vinpocetine on the functional expression of nuclear factor-kappa B and tumor necrosis factor-alpha in a rat model of cerebral ischemia-reperfusion injury[J].Neuroscience Letters,2014,566:247-251.
[7] 侯进义,孙菊光.丹参多酚酸盐联合长春西汀对脑梗死患者神经功能缺损和日常生活能力的影响[J].中国实用神经疾病杂志,2013,16(23):31-33.
[8] 刘业松,刘颖,李雪梅.丹红注射液联合注射用长春西汀治疗后循环缺血综合征的临床观察[J].脑与神经疾病杂志,2012,20(1):63-66.
[9] Csillik B,Mihaly A,Krisztin-Peva B,et al.Mitigation of nociception via transganglionic degenerative atrophy:Possible mechanism of vinpocetine-induced blockade of retrograde axoplasmic transport[J].Annals of Anatomy-Anatomischer Anzeiger,2008,190(2):140-145.
[10]徐文科,李庆,汪魏平,等.长春西汀改善东莨菪碱诱导的小鼠学习记忆障碍及其机制的研究[J].中国临床药理学与治疗学,2014,19(7):756-760.
[11]Jeon KI,Xu XB,Aizawa T,et al.Vinpocetine inhibits NF-kappa B-dependent inflammation via an IKK-dependent but PDE-independent mechanism[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2010,107(21):9795-9800.
[12]张洁,赵晓琴,裘雅玲.长春西汀注射液治疗椎基底动脉供血不足性眩晕疗效观察[J].中国医药,2013,8(6):788-790.
[13]陈炳,刘晓萍,杨勇.长春西汀治疗脑梗死后认知障碍的临床研究[J].中国医药导报,2012,9(4):61-64.
[14]刘国荣,李旗,田福玲,等.逐瘀通脉联合长春西汀对慢性脑供血不足患者血清hs-CRP、FIB水平变化的影响[J].中医药学报,2014,42(3):171-173.
[15]张侃,王洪新,闫玉仙,等.长春西汀对大鼠脑缺血再灌注损伤炎性反应机制的影响[J].中国神经免疫学和神经病学杂志,2012,19(6):444-448.
Protective effect and mechanism of vinpocetine on the cerebral ischemia/reperfusion injury
SU Wen-sheng
(Brain Hospital of Guangxi Zhuang Autonomous Region,Liuzhou 545005,China)
Objective To investigate the protective effect and the mechanism of vinpocetine on cerebral ischemia/reperfusion injury.Methods The cerebral ischemia/reperfusion injury model was prepared by suture method,and the model rats were divided into sham operation group,pre-treatment group and model group.Pre-treatment group rats were pretreated before modeling by vinpocetine 4 mg/(kg·d),rats in another groups received the same dose of saline.The water content of brain,nerve function deficiency symptom score,cerebral infarction volume,high sensitive C reactive protein(hs-CRP),tumor necrosis factor alpha(TNF-α),malondialdehyde(MDA)and superoxide dismutase(SOD)were detected.Results The water content of brain:model group>pre-treatment group>sham operation group(P<0.05).There were significant differences in the neurological severity score and infarct volume between pre-treatment group and model group(P<0.05).The levels of hs-CRP,TNF-α and MDA:model group>pre-treatment group>sham operation group(P<0.05);the level of SOD:model group Cerebral ischemia/reperfusion;Vinpocetine;Inflammatory reaction;Free radical 2014-11-19 广西壮族自治区脑科医院,广西 柳州 545005 10.14053/j.cnki.ppcr.201506007