远志对坐骨神经干复合动作电位传导速度及兴奋性的影响

刘红云，邢自豪，陈锦文

(1.湖北工程学院 生命科学技术学院, 湖北 孝感 432000；2.湖北工程学院 新技术学院， 湖北 孝感 432000)

远志对坐骨神经干复合动作电位传导速度及兴奋性的影响

刘红云1，邢自豪2，陈锦文1

(1.湖北工程学院 生命科学技术学院, 湖北 孝感 432000；2.湖北工程学院 新技术学院， 湖北 孝感 432000)

为了探讨远志对坐骨神经干复合动作电位(AP)传导速度和兴奋性的影响，采用20只牛蛙随机分为对照组5只，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组各5只。分离牛蛙坐骨神经后，对照组用任氏液、实验(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)组分别用浓度为0.457 mg/mL、3.625 mg/mL、14.625 mg/mL的远志液对其进行处理。用MD3000生物信号采集处理系统测定各组牛蛙坐骨神经实验用液浸泡前、后神经干复合AP传导速度和兴奋性。结果表明：各组浸泡后与浸泡前的牛蛙坐骨神经复合AP传导速度平均比值依次为(101.25±16.00)%、(119.29±13.00)%、(96.25±6.00)%、(52.25±4.00)%；各组浸泡后与浸泡前的牛蛙坐骨神经AP振幅平均比值依次为(101.73±8.00)%、(119.29±13.00)%、(97.03±4.00)%、(11.89±3.00)%。经F检验，不同组间的坐骨神经AP传导速度比、振幅比的组间效应均为P<0.01，有极显著的差异。经多重比较，对照组与实验Ⅱ组间的速度比和振幅比没有显著性差异性，P>0.05；其余各组间均有极显著性差异，P<0.01。说明在体外，一定的低浓度远志液对神经传导速度和兴奋性均有促进作用，随着远志液浓度的升高，对神经传导/振幅的作用先为逐渐促进，后转为抑制作用。

远志；神经传导速度；兴奋性；坐骨神经

在中医理论中，远志性温，味辛、苦，归肾、心、肺经，有安神益智之效。早在2000多年前的汉朝时期就有远志入药的记载，东汉时期的中药典籍《神农本草经》中，就载它“主咳逆伤中，补不足，除邪气，利九窍，益智慧，耳目聪明，不忘，强志倍力。”在李时珍所著的《本草纲目》中对远志的药理做出详细的论述：“远志，少足少阴肾经，非心经药也。其功专于强志益精，治善忘。益精与志，皆肾经之所藏也。肾经不足，则志气衰，不能上通与心，故迷惑善忘。”远志，为多年生草本植物，其主要药用成分为细叶远志或宽叶远志的干燥根，二者均属于远志科、远志属植物。远志主要提取成分为远志皂苷甲、远志皂苷乙、氧杂蒽酮、远志糖醇、远志碱和桂皮酸的衍生物等。皂苷以皮部含量最多，主要有远志皂苷 A、B、C、D、E、F、G。

药用植物对神经功能的影响是中、西医药研究的一个重要方面。巴豆zehntneri是巴西东北部生长的一种天然芳香植物。巴豆zehntneri香精油和其主要成分茴香脑可降低大鼠坐骨神经干复合AP的兴奋性和传导速度[1]。坐骨神经纤维化可由慢性神经压迫引起，结缔组织生长因子在神经损伤和纤维化过程中起重要作用，高山红景天能够显著降低结缔组织生长因子，有利于神经功能的修复[2]。芳樟醇是一种萜类化合物，是多种植物精油里的一种主要成分。具有多种生物和药理活性，包括对中枢神经系统和嗅觉受体的抑制作用。芳樟醇通过作用于电压依赖性钠(+)通道阻断AP，也和局部麻醉剂一样对躯体感觉系统起作用[3]。中药远志(PolygalatenuifoliaWilld)为多年生草本植物，药用其根。本文用神经电生理研究方法，观察远志对坐骨神经干复合动作电位传导速度和兴奋性的影响，对远志作用机制的研究具有一定的参考作用。

1 材料与方法

1.1试剂

采用浓度为0.457 mg/mL、3.625 mg/mL、14.625 mg/mL的远志液，任氏液。远志由湖北孝感中药材有限公司提供，经鉴定质量合格。其他试剂由湖北工程学院生命科学技术学院实验室药库提供。远志50 g，加水淹没，煮沸20分钟后提取远志液。重复加水淹没煎煮一次，并将前后两次煎煮提取的远志液混合，用旋转蒸发器浓缩浓度为29.25 mg/mL的远志液。再将远志液作溶液，按任氏液的配法，将远志液配成远志生理液，并用任氏液稀释配成各种不同浓度的远志液。

1.2仪器设备

MD3000生物信号采集处理系统，由安徽正华生物仪器设备有限公司研制。神经屏蔽盒，由北京微信斯达科技发展有限责任公司供给。分析天平，由上海舜宇恒平科学仪器有限公司制造。其他器具由湖北工程学院生命科学技术学院实验室提供。

1.3动物分组及坐骨神经干的提取

20只牛蛙，由中百仓储孝感购物广场有限公司提供，体重200～300 g，雌雄不限，随机分为对照组5只，实验I、II、III组各5只，分别提取牛蛙左右侧坐骨神经干并放入任氏液培养皿中稳定兴奋性10分钟。

1.4坐骨神经干兴奋性及动作电位传导速度的测定

牛蛙坐骨神经干在稳定兴奋性后，用MD3000生物信号采集系统分别测定兴奋性和AP传导速度，作为实验试剂浸泡前测得的数据。随后，对照组转入另一任氏液培养皿中10分钟，实验I、 II、III组分别转入浓度为0.457 mg/ml、3.625 mg/ml、14.625 mg/ml的远志液培养皿中10分钟，再用MD3000生物信号采集处理系统分别测定各组牛蛙坐骨神经干的兴奋性和AP传导速度，作为实验试剂浸泡后测得的数据。分别求出各组用实验试剂浸泡后与浸泡前测得数据的比值。

1.5统计分析

各组测定的浸泡后与浸泡前数据比值用SPSS 19.0进行F检验，计算P值，判断差异显著性。

2 结果与分析

2.1坐骨神经干AP传导速度测定结果与分析

对照组浸泡后/前AP传导速度比值是1.0125，实验I、II、III组浸泡后/前AP传导速度比值分别是1.1929、0.9625、0.5225。经F检验，各组之间比较的组间效应结果均是P <0.01，有极显著性差异；多重比较结果是，对照组与实验Ⅱ组间的速度比值没有显著性差异，P>0.05；其余各组间均有极显著性差异, P<0.01。结果显示，一定低浓度的远志液对神经干AP传导速度有促进作用，随着远志液浓度的升高，对神经干AP传导的作用先为逐渐促进，后转为抑制作用，见表1和图1。

图1 不同远志液浓度浸泡后/前AP传导速度比值趋势图

对照组实验I组实验II组实验III组浸泡后/前速度比(mean±SD)1.0125±0.161.1929±0.13a0.9625±0.06bc0.5225±0.04d

注：a与对照组比较P<0.01；b与对照组比较P>0.05， c与实验I组比较P<0.01；d与对照组、实验I组、实验II组比较均为P<0.01。

2.2坐骨神经干兴奋性测定结果与分析

对照组浸泡后/前AP振幅比值是1.0173，实验I、II、III组浸泡后/前AP振幅比值分别是1.2484、0.9703、0.1189。经F检验，各组之间比较的组间效应结果均是P <0.01，说明具有极显著性差异。多重比较结果显示，对照组与实验Ⅱ组间的振幅比值没有显著性差异，P>0.05；其余各组间均有极显著性差异, P<0.01。结果显示，一定低浓度的远志液有增强牛蛙坐骨神经干复合AP兴奋性的作用，随着远志液浓度的升高，对牛蛙坐骨神经干复合AP兴奋的作用先为逐渐促进，后转为抑制作用，见表2和图2。

表2 各组浸泡后/前AP振幅比值比较

注：a与对照组比较P<0.01；b与对照组比较P>0.05， c与实验I组比较P<0.01；d与对照组、实验I组、实验II组比较均为P<0.01。

3 讨论

神经功能的检测有多种方法，观察神经AP的传导速度和兴奋性是其中的一个方面。神经AP传导速度的快慢和兴奋性的强弱通常可在神经病变表现，而一些药用植物也显示对其有明显的影响，从而体现这些植物的药用价值。Moghadam 等体外实验证明，阿魏油胶树脂水溶液孵化的小鼠吡咯醇中毒后坐骨神经复合AP潜伏期缩短，振幅得到提高[4]。附子有效加速糖尿病大鼠神经传导速度，缩短缩爪潜伏期[5]。胡芦巴种子提取物可持续保护大鼠坐骨神经挤压伤导致的热痛觉过敏，恢复坐骨神经传导速度，减轻损伤[6]。远志可通过提高大鼠尾部感觉神经传导速度，降低坐骨神经醛糖还原酶活性，上调坐骨神经丝蛋白的表达，发挥对大鼠坐骨神经的保护作用[7]。远志在本实验中则是随着浓度的高低变化对牛蛙坐骨神经干AP传导速度和兴奋性的影响表现为双向作用。

研究表明，一些药用植物不仅影响神经传导速度和兴奋性，而且同时具有抗病变神经氧化应激的作用。糖尿病神经病变是糖尿病最常见的继发性并发症，其特点是神经传导速度减慢，神经损伤部位疼痛加重，感觉丧失和神经纤维变性。用柚皮苷治疗实验性大鼠神经病变四周，显著抑制痛觉阈值、内源性抗氧化剂、膜结合的无机磷酶水平下降，同时显著地降低了增高的氧化-亚硝化、炎性介质、凋亡水平。柚皮苷-胰岛素联合应用不仅减轻糖尿病病情，而且能逆转糖尿病神经病变。柚皮苷是一种具有抗氧化、抗凋亡、疾病修复作用的潜在的黄酮类生物质，通过内源性生物标志物的调制，抑制糖尿病引起的神经痛[8]。丹酚酸A是丹参的一个主要有效的水溶性成分，能够增加糖尿病大鼠爪机械剌激缩足反应阈值和运动神经传导速度，减轻坐骨神经病变。丹酚酸A可增加腺甘酸活化蛋白激酶磷酸化水平，上调过氧化物酶增殖物激活受体γ 共激活因子-1α、沉默信息调节蛋白、神经元型一氧化氮合酶[9]。在大鼠腹腔注射链脲佐菌素四周后导致显著的温痛觉过敏和高脂血症、糖尿病，血清中抗氧化物歧化酶、谷光甘肽和过氧化氢酶显著降低，丙二醛显著增高。用黄醉蝶花治疗四周后显著降低痛阈值、高血脂、脂质过氧化、氧化应激[10]。菖蒲皂苷显著改善大鼠坐骨神经慢性压迫性损伤的疼痛阈值、坐骨神经功能、电生理变化，组织生化、组织病理学变化也减轻。这些作用可能是菖蒲皂苷的抗氧化、抗炎、神经保护作用等多种功效作用的结果[11]。附子可以保护雪旺细胞避免高糖损伤，可以显著降低糖尿病大鼠的细胞凋亡率、超氧阴离子和过氧化水平[5]。远志通过其抗氧化作用可降低氧化损伤所致脑组织炎症因子含量的增加,改善D-半乳糖模型鼠学习记忆能力[12]。因此，病变神经的氧化应激反应直接影响神经传导速度和兴奋性。能抗氧化应激的药用植物也能改善有病变神经的功能，增强其神经传导速度和兴奋性。

有些药用植物可促进病损神经的再生。神经轴突变性、脱髓鞘和萎缩是糖尿病神经病变的特征，与神经轴突再生、髓鞘再生、突触发生减弱有关。神经生长因子降低可能在糖尿病多发性神经病变的病理机制中起重要作用。在一些薯蓣类品种中含有的甾体皂素可增加糖尿病大鼠坐骨神经里的神经生长因子水平，促进PC12细胞里的轴突生长，提高糖尿病神经病变小鼠模型的神经传导速度。皂素治疗过的糖尿病小鼠显示神经髓鞘破坏减少，增加有髓鞘的轴突面积，改善受损的神经轴突。穿龙薯蓣中一种主要的黄姜皂素，在糖尿病神经病变模型里可逆转神经功能和神经超微结构的改变，诱导神经再生[13]。红芪能有效促进大鼠近端神经残端侧枝生长，显著增加周围神经再生过程中的扩增率[14]。银杏叶提取物的腹腔注射能有效促进实验性大鼠面部神经挤压伤的神经再生[15]。总之，随着这些药用植物对神经功能作用机制的深入研究，必将有力促进治疗神经损伤中医中药的开发和利用。

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(责任编辑：熊文涛)

EffectofPolygalaTenuifoliaonConductionVelocityandExcitabilityofComplexActionPotentialofSciaticNerveTrunk

Liu Hongyun1, Xing Zihao2，Chen Jinwen1

(1.SchoolofLifeScienceandTechnology,HubeiEngineeringUniversity,Xiaogan,Hubei432000,China; 2.CollegeofTechnology,HubeiEngineeringUniversity,Xiaogan,Hubei432000,China)

To study the effects of polygala tenuifolia on the conduction velocity and excitability of complex action potential(AP) of sciatic nerve trunk, 20 bullfrogs were randomly divided into the control group with 5 bullfrogs. The experiment group I with 5 bullfrogs, the experiment group II with 5 bullfrogs and the experiment group III with 5 bullfrogs.The sciatic nerve trunk in the control group were treated with the Ringer solution, The sciatic nerve trunk in the experiment groupⅠ, Ⅱand Ⅲ were treated with the Polygala decoction 0.457 mg/mL, 3.625 mg/mL and 14.625 mg/mL respectively. The AP conduction velocity and amplitude were measured of the sciatic nerve's of the bullfrogs before and after being treated by MD3000 biological signal acquisition/treatment system. The experimental data showed that each group's average nerve conduction velocity ratio that after/before treated were(101.25±16.00)%,(119.29±13.00)%,(96.25±6.00)% and(52.25±4.00)%. The nerve action potential amplitude's were (101.73±8.00)%,(119.29±13.00)%,(97.03±4.00)% and(11.89±3.00)%. ByFtest, the between-subjects effects were utterly and significantly different (P<0.01). There was no significant difference in the ratio of the nerve conduction velocity and the amplitude between the control group and the experiment groupⅡ, (P>0.05). As for others, there were very significant differences according to the multiple comparisons (P<0.01). The effect of certain low concentration Polygala decoction on nerve conduction velocity and excitability would be promoted in vitro, as the Polygala concentration increased the effect on nerve conduction velocity/excitability which was gradually promoting at first, and than would be changed to inhibit when the concentration of Polygala decoction was getting higher and higher.

Polygalatenuifolia; nerve conduction velocity; excitability; sciatic nerve

R575

A

2095-4824(2017)06-0022-05

2017-09-02

湖北工程学院科研项目(Z2013005)

刘红云(1956- )，男，湖北孝感人，湖北工程学院生命科学技术学院高级实验师。

陈锦文(1990- )，女，湖北孝感人，湖北工程学院生命科学技术学院教师，硕士。