高 偉 張會(huì)鮮 孫建云 焦 波 (山東大學(xué)藥學(xué)院藥理教研室,山東 濟(jì)南 250012)
腦缺血一定時(shí)間恢復(fù)血液供應(yīng)后,其功能不僅不能恢復(fù),卻出現(xiàn)更加嚴(yán)重的腦功能障礙,造成腦缺血再灌注損傷(CIR)〔1〕。珍龍醒腦膠囊是治療腦血管疾病的經(jīng)典藏藥驗(yàn)方,主要由珍珠、天竺黃、西紅花、丁香、人工牛黃、麝香、余甘子等中藥組成,臨床上用于治療缺血性腦血管疾病〔2〕,但其機(jī)制尚未有報(bào)道。本研究觀察珍龍醒腦膠囊對(duì)腦缺氧、腦缺血再灌注后丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活力的影響,探討該藥抗CIR的機(jī)制。
1.1 材料
1.1.1 藥品 珍龍醒腦膠囊,青海金訶藏藥藥業(yè)股份有限公司,批號(hào)20090413。腦心通膠囊,陜西步長制藥有限公司,批號(hào)110336。均以1%羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)制成混懸液。SOD、MDA及ATP酶試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。
1.1.2 儀器 紫外分光光度計(jì),TU-1810,北京普析通用公司。
1.1.3 動(dòng)物 昆明種小鼠,18~22 g,雄性Wistar大鼠,250~300 g,雄性;均由山東大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,合格證號(hào):SCXK(魯)20090001。
1.2 方法
1.2.1 珍龍醒腦膠囊對(duì)小鼠常壓缺氧的影響 將小鼠隨機(jī)分為空白組(1%CMC-Na)、腦心通組(900 mg/kg)、珍龍醒腦組(100、200、400 mg/kg)。每天給藥1次,給藥前禁食12 h不禁水,連續(xù)7 d。于末次給藥后2 h,將小鼠置于含5 g有鈉石灰的密封250 ml廣口瓶中,以呼吸停止為指標(biāo),觀察小鼠死亡時(shí)間。1.2.2 珍龍醒腦膠囊對(duì)小鼠斷頭缺血缺氧的影響 小鼠分組及給藥同1.2.1,于末次給藥后2 h,將小鼠斷頭,以張口為指標(biāo),觀察斷頭后喘息時(shí)間。
1.2.3 珍龍醒腦膠囊對(duì)結(jié)扎頸總動(dòng)脈致小鼠腦缺血缺氧的影響 將小鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組(1%CMC-Na)、模型組(1%CMC-Na),腦心通組(900 mg/kg)、珍龍醒腦組(100、200、400 mg/kg)。每天給藥1次,給藥前禁食12 h不禁水,連續(xù)7 d。末次給藥后2 h,將小鼠麻醉后,分離雙側(cè)頸總動(dòng)脈,夾閉10 min,再灌注10 min,反復(fù)2次。再灌注后縫合皮膚(假手術(shù)組分離出頸總動(dòng)脈,不夾閉血管,然后縫合)。24 h斷頭取腦,在低溫下分取左、右腦。取左腦稱重后置80℃烘烤2 h,稱干重,計(jì)算腦組織含水量。腦組織含水量(%)=(左腦濕重-左腦干重)/左腦濕重×100%。將右腦組織充分勻漿,采用考馬斯亮藍(lán)蛋白定量法測定蛋白含量,按照試劑盒要求測定SOD、Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶活力和MDA含量。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)結(jié)果以x±s表示,采用單因素方差分析,組間比較采用t檢驗(yàn)。
2.1 珍龍醒腦膠囊對(duì)小鼠常壓缺氧的影響 動(dòng)物置密封廣口瓶中后,呼吸逐漸減弱,直至消失。用藥后各組與空白對(duì)照組〔(42.1±8.5)min〕比較,動(dòng)物存活時(shí)間有所延長,珍龍醒腦低、中劑量組小鼠存活時(shí)間為〔(45.3±9.1)、(49.9±10.6)min〕,其中腦心通〔(56.7±10.5)min〕、珍龍醒腦高劑量組〔(53.0±11.0)min〕,能明顯延長小鼠存活時(shí)間(P<0.05)。
2.2 珍龍醒腦膠囊對(duì)小鼠斷頭缺血缺氧的影響 動(dòng)物被斷頭后,張口呼吸動(dòng)作仍會(huì)持續(xù)。用藥后,可以明顯延長斷頭后呼吸維持時(shí)間。珍龍醒腦高劑量〔(22.1±3.3)s〕和中劑量組〔(22.3±3.3)s〕以及腦心通組〔(23.2 ±3.6)s〕與空白組〔(19.1±2.7)s〕相比,均能明顯延長小鼠斷頭喘息時(shí)間(P<0.05);珍龍醒腦低劑量組斷頭喘息時(shí)間〔(20.3±3.5)s〕雖略延長,但無顯著差異(P>0.05)。
2.3 珍龍醒腦膠囊對(duì)結(jié)扎頸總動(dòng)脈致小鼠腦缺血缺氧的影響
缺血24 h后,與假手術(shù)組比較,模型組小鼠腦含水量明顯增加,珍龍醒腦有明顯的降低腦含水量的作用(P<0.05或P<0.01)。同時(shí),模型組小鼠腦組織中MDA含量明顯升高,SOD、Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活力顯著降低(P<0.01),珍龍醒腦可明顯降低 MDA含量,并升高 SOD、Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶的活力。見表1,表2。
表1 珍龍醒腦膠囊對(duì)缺血再灌注小鼠腦組織含水量、MDA和SOD的影響(x ± s,n=9)
表2 珍龍醒腦膠囊對(duì)缺血再灌注小鼠腦組織酶活力的影響(x ±s,n=9,μmol·mg-1·h-1)
腦缺血時(shí),組織氧和能量代謝的物質(zhì)供應(yīng)不足,ATP生成減少,能量功能障礙,Na+,K+-ATP酶活性降低,使大量 Na+內(nèi)流、K+外流,使Cl-和水被動(dòng)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),引起神經(jīng)細(xì)胞急性滲透性腫脹死亡。Na+和K+濃度改變,導(dǎo)致細(xì)胞膜去極化,進(jìn)而電壓依賴性 Ca2+通道開放,Ca2+大量內(nèi)流。Ca2+可抑制ATP合成,使能量生成障礙〔1〕,同時(shí)細(xì)胞內(nèi)鈣超載,細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+異常增多,使細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)受損〔3〕,進(jìn)一步加重腦損傷。同時(shí)由于K+、蛋白激酶C及遞質(zhì)釋放等作用,受體依賴性 Ca2+通道開放,Ca2+大量內(nèi)流,造成細(xì)胞內(nèi)鈣超載,進(jìn)而導(dǎo)致氧自由基產(chǎn)生增加、花生四烯酸代謝增強(qiáng)、興奮性氨基酸遞質(zhì)(EAA)釋放增加等,導(dǎo)致神經(jīng)元壞死。ATP酶活性下降還可激活Na+泵依賴性EEA載體,使EAA大量釋放,開放Ca2+通道,加重腦損傷〔4,5〕。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),珍龍醒腦膠囊可明顯提高Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶的活力,有效降低腦含水量。提示珍龍醒腦膠囊可以對(duì)抗腦缺氧的能量代謝障礙,并能夠降低腦水腫的腦含水量。
腦缺血可以造成氧自由基增加〔6〕。氧化應(yīng)激損傷是腦缺血再灌注的重要環(huán)節(jié)之一,氧自由基在CIR中有重要作用。氧自由基可作用于多價(jià)不飽和脂肪酸,發(fā)生脂質(zhì)過氧化,誘導(dǎo)DNA、RNA、多糖和氨基酸等大分子物質(zhì)交聯(lián),蛋白質(zhì)變性、多核苷酸鏈斷裂、堿基重新修飾,造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性破壞、膜的通透性、離子轉(zhuǎn)運(yùn)、膜屏障功能均受到嚴(yán)重影響,從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。自由基還能導(dǎo)致 EAA釋放增加,促使CIR發(fā)生〔1〕。SOD可清除自由基,提高SOD活性可以提高抗氧化作用及組織缺氧能力〔7,8〕。雙側(cè)頸總動(dòng)脈結(jié)扎后導(dǎo)致增加脂質(zhì)過氧化反應(yīng),MDA生成增加,SOD活性下降〔9〕。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)珍龍醒腦組可明顯降低MAD的量,并且有效提高SOD的活力,提示可對(duì)抗CIR的氧自由基損傷。
珍龍醒腦膠囊為傳統(tǒng)藏藥,主要由珍珠、天竺黃、西紅花、丁香、人工牛黃、麝香、余甘子等中藥組成,具有活血化瘀、安神護(hù)腦、祛風(fēng)化痰、養(yǎng)陰活血、化痰通絡(luò)等功效,用于痰瘀阻絡(luò)所致的中風(fēng),語言蹇澀,半身不遂,口眼歪斜。現(xiàn)代藥理研究表明,珍珠富含多種氨基酸,還含有微量元素、小分子活性肽、卟啉及金屬卟啉等,可以減輕自由基損傷;西紅花的化學(xué)成分主要是胡蘿卜素及其多糖苷類,可以增強(qiáng)記憶、降血壓、抗血栓;訶子含三萜類、酚酸類、脂肪族化合物,具有強(qiáng)心、抗氧化和抗動(dòng)脈粥樣硬化等作用;麝香含多種氨基酸和微量元素,麝香酮具有興奮動(dòng)物呼吸的作用,可以使動(dòng)物呼吸頻率和深度增加;人工牛黃含?;撬帷⑴D懛?、去氧膽酸、膽紅素、微量元素,拮抗血小板聚集與血栓形成。該藥可以溶解血栓,消除動(dòng)脈粥樣硬化斑塊,解除血管平滑肌痙攣,擴(kuò)張血管,改善微循環(huán),增加血流速度,降低血液黏度,擴(kuò)張微小動(dòng)靜脈,降低腦血管通透性。最終減少自由基損傷、提高腦灌注、保護(hù)腦細(xì)胞、提高腦功能、改善腦梗死的預(yù)后〔2〕。
綜上所述,本實(shí)驗(yàn)初步證明珍龍醒腦膠囊通過降低MDA含量,升高SOD、Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活力,有效降低腦含水量,對(duì)小鼠腦缺氧及CIR具有保護(hù)作用,其抗CIR作用與保護(hù)腦組織ATP酶活性、抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)和減輕自由基損傷有關(guān)。
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