血栓心脉宁对血管性痴呆大鼠炎症因子的影响
2019-02-15付佳宇刘宏雁谢宇
付佳宇 刘宏雁 谢宇
(吉林大学 1药学院药理教研室,吉林 长春 130021;2口腔医院修复科)
血管性痴呆(VD)是常见的老年痴呆之一,是脑血管病导致脑损害所引起的获得性智力障碍的一种临床综合征〔1〕。VD的发病机制复杂且诱因较多,目前临床治疗药物依从性较差且并发症较多,总体治疗效果不理想,因此寻找切实有效、副作用少的药物是目前研究的主要方向。血栓心脉宁是由丹参、川芎、牛黄、麝香、人参茎叶皂苷等多种中药材制成的纯中药制剂,具有益气活血、开窍止痛的作用,临床上主要用于治疗冠心病、心绞痛、脑梗死等疾病〔2〕。本研究组先前实验表明〔3〕,血栓心脉宁能够改善双侧颈总动脉结扎大鼠的学习记忆能力,减轻海马及皮层的病理损伤。刘建伟等〔4〕研究发现,血栓心脉宁对双侧颈总动脉结扎大鼠模型具有明显的保护作用,其作用机制可能与抑制自由基损伤、改善血小板聚集有关。本研究将进一步阐明血栓心脉宁对永久性结扎双侧颈总动脉大鼠的保护作用,并从炎症因子方面探讨其作用机制。
1 材料与方法
1.1实验动物 清洁级雄性Wistar大鼠150只,体重250~350 g。由吉林大学白求恩医学院动物实验中心提供。合格证号:SCKK(吉)-2013-0001。
1.2实验药品及仪器 血栓心脉宁(吉林华康药业股份有限公司,批号:160404);甲磺酸双氢麦角毒碱片(天津华津制药有限公司,批号:5K837T);肿瘤坏死因子(TNF)-α酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(批号:AK0016SEP19006)、白细胞介素(IL)-1β ELISA试剂盒(批号:AK0016SEP19007)、IL-10 ELISA试剂盒(批号:AK0016SEP19008)、转化生长因子(TGF)-β1 ELISA试剂盒(批号:AK0016SEP19009,晶美生物工程有限公司)。Morris水迷宫装置(成都泰盟科技有限公司)、EMax Plus酶标仪(Molecular Devices)。
1.3造模和分组 采用永久性结扎双侧颈总动脉法制作VD模型〔5〕,术后14 d将大鼠按体重随机分为对照组、模型组(均灌胃0.5%羧甲基纤维素钠溶液1 ml/100 g)、阳性对照组(甲磺酸双氢麦角毒碱片,0.54 mg/kg)及血栓心脉宁小、中、大剂量组(0.55、1.10、2.20 g/kg),连续灌胃给药9 w。水迷宫实验期间持续给药。
1.4水迷宫实验 连续7 d,前6天在1、2、3、4象限4个不同入水点,测定大鼠到达平台的潜伏期、游程、朝向角及游泳速度;第7天撤掉平台,测定大鼠在2 min内经过平台次数、经过有效区次数、平台停留时间、有效区停留时间、平台停留距离、有效区停留距离、平台停留时间占总时间的百分比、平台停留距离占总路程的百分比、有效区停留时间占总时间的百分比和有效区停留距离占总路程的百分比。
1.5大鼠脑组织TNF-α、IL-1β、TGF-β1、IL-10含量检测 水迷宫实验后,快速取出大鼠脑组织,将组织与冰生理盐水按1∶9的重量体积比加入玻璃匀浆器中,于冰上充分研磨。2 200 r/min离心5~10 min,取上清组织匀浆,按测试指标要求分装后于-20℃冰箱保存,采用ELISA检测。
1.6统计学分析 采用SPSS19.0软件进行t检验。
2 结 果
2.1Morris水迷宫试验结果 与对照组比较,模型组第2~6天到达平台潜伏期及游程明显延长(P<0.01或P<0.05),第1~6天朝向角、游泳速度无显著改变。第7天2 min内穿过平台、有效区次数明显减少(P<0.01)。平台停留距离、平台停留时间、有效区停留距离、有效区停留时间、平台的停留时间占总时间的百分比、平台的停留距离占总路程百分比、有效区的停留时间占总时间的百分比和有效区停留距离占总路程的百分比均明显降低(P<0.01)。与模型组相比较,血栓心脉宁小剂量组第6天到达平台游程明显缩短(P<0.05),中、大剂量组第3~6天到达平台的潜伏期及游程明显缩短(P<0.01或P<0.05),血栓心脉宁各剂量组第1~6天朝向角、游泳速度无显著改变。与模型组相比较,血栓心脉宁各剂量组在第7天2 min内穿过平台、有效区次数明显增多(P<0.01或P<0.05),血栓心脉宁小剂量组有效区停留距离、有效区停留时间、有效区停留时间占总时间百分比均明显增高(P<0.05),血栓心脉宁中、大剂量组平台停留距离、平台停留时间、有效区停留距离、有效区停留时间、平台停留时间占总时间的百分比、平台停留距离占总路程的百分比、有效区停留时间占总时间的百分比和有效区停留距离占总路程的百分比均明显增高(P<0.01或P<0.05), 见表1~5。
2.2各组脑组织TNF-α、IL-1β、TGF-β1、IL-10含量比较 与对照组比较,模型组脑组织中TNF-α、IL-1β、TGF-β1、IL-10含量显著升高(P<0.01)。与模型组相比较,血栓心脉宁中、大剂量组TNF-α含量显著降低(P<0.01或P<0.05);血栓心脉宁小、中、大剂量组IL-1β、IL-10含量显著降低(P<0.01);血栓心脉宁大剂量组TGF-β1含量显著降低,差异有统计学意义(P<0.05),见表6。
表1 各组潜伏期比较
与对照组比较:1)P<0.05,2)P<0.01;与模型组比较:3)P<0.05,4)P<0.01;同表2、表5、表6
表2 各组游程比较
表3 各组朝向角比较
表4 各组平均速度比较
表5 各组第7天各项指标比较
表6 各组脑组织TNF-α、IL-1β含量比较
3 讨 论
炎症机制在VD的发病中逐渐受到重视。炎症反应可修复受损组织,具有神经保护作用,但过度表达则会加重脑组织损伤〔6〕。
当VD时脑组织缺血,内皮细胞和周围神经元激活释放大量的前炎症因子TNF-α、 IL-1β〔7〕。TNF-α和IL-1β是促炎症的起始调节因子,在触发炎症级联中处于中心位置。TNF-α能够协同IL-1β诱导其他细胞因子的产生〔8〕。IL-1β还可通过NF-κB途径促使胶质细胞释放TNF-α、一氧化氮(NO)等对神经细胞具有毒性的物质〔9〕,从而引起细胞因子、毒性介质的堆积,诱导神经元死亡,从而进一步加重VD。研究发现〔10~12〕,双侧颈总动脉结扎VD大鼠模型脑组织中TNF-α、 IL-1β含量较正常对照组明显升高。反映TNF-α、IL-1β是加重双侧颈总动脉结扎VD大鼠炎症反应的重要细胞因子。杨晓霞等〔13〕研究证明,血栓心脉宁能够明显抑制缺血再灌注模型大鼠脑组织中TNF-α及其相关因子的分泌和表达,减轻炎症反应,保护脑组织。TGF-β是一种多功能细胞因子,与TNF-α的变化具有相关性,可影响多种细胞的生长、分化、细胞凋亡及免疫调节等功能〔14〕。李艳玲等〔15〕研究表明,双侧颈总动脉结扎VD大鼠模型脑组织海马区TGF-β表达增高。IL-10在炎症反应中主要起激活淋巴细胞的作用。升高时会造成异常碎片在患者脑中斑块沉积,引起脑内神经毒素的产生,从而引起神经损伤。熊涛等〔16〕研究发现,VD患者血清中IL-10水平与正常对照组相比明显升高。本实验结果进一步证实了血栓心脉宁对VD具有保护作用。另外TNF-α、IL-1β、TGF-β1和IL-10作为炎症因子参与了VD的形成。总之,血栓心脉宁对VD有改善学习记忆的作用,其作用机制可能与对抗炎症反应、抑制炎症细胞因子释放有关,但其确切机制有待于进一步研究。