王勝 龔毅 袁青青 劉曉龍 錢海兵
[摘要]目的研究苗藥小血藤對(duì)缺血性腦卒中大鼠的治療作用,并初步探討其可能的作用機(jī)制。方法用改良線栓法制作大鼠大腦中動(dòng)脈閉塞(middlc cerebral artery occlusion,MCAO)模型。將造模成功的大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組、模型組、陽(yáng)性組、苗藥小血藤高、中、低劑量組(3.75、1.875、0.9375g/kg),給予相應(yīng)藥物1次/d灌胃給藥,連續(xù)7d。TTC染色觀察腦梗死面積;試劑盒檢測(cè)血清超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(maleic dialdehyde,MDA)含量;HE染色觀察腦組織病理改變。結(jié)果與模型組比較,小血藤水煎液各劑量組腦梗死面積明顯減少(P<0.05),大鼠腦組織勻漿中所含SOD活性顯著提高(P<0.05);MDA含量顯著降低(P<0.05);HE染色發(fā)現(xiàn),小血藤水煎液各劑量組可一定程度上改善MCAO大鼠海馬區(qū)病理?yè)p傷。結(jié)論小血藤水煎液對(duì)MCAO導(dǎo)致的腦缺血大鼠可以減少梗死面積,促進(jìn)其神經(jīng)功能恢復(fù),對(duì)缺血造成的損傷具有一定的保護(hù)作用,其機(jī)制可能與小血藤抗氧化應(yīng)激損傷有關(guān)。
[關(guān)鍵詞]小血藤;缺血性腦卒中;超氧化物歧化酶;丙二醛
[中圖分類號(hào)]R255.2[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]doi:10.3969/j.issn.1674-070X.2019.11.009
苗藥小血藤,為茜草科(Rubiaceae)茜草屬RubiaLinn,植物茜草Rubia cordifolia L的根,其主要功效為涼血止血,活血化瘀。小血藤在苗族地區(qū)被廣泛運(yùn)用于體虛血少患者,治月經(jīng)不調(diào)、鼻腔出血以及痔瘡等。前期藥理學(xué)研究表明,其具有保護(hù)神經(jīng)、抗炎免疫、解聚血小板聚集等作用,所含茜草多糖具有延緩腦細(xì)胞衰老的作用,可通過(guò)上調(diào)Bel-2蛋白的表達(dá),保護(hù)線粒體避免cyt C的釋出,提高線粒體Ca2+緩沖含量,從而達(dá)到抑制腦細(xì)胞凋亡的作用。本研究擬觀察小血藤對(duì)缺血腦損傷大鼠的保護(hù)作用,并初步探討其可能的機(jī)制,以期為后續(xù)進(jìn)行小血藤抗腦缺血藥物的研究提供藥理學(xué)研究基礎(chǔ)。
1材料
1.1 動(dòng)物
SPF級(jí)雄性SD大鼠60只,購(gòu)于長(zhǎng)沙市天勤生物技術(shù)有限公司,生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(湘)2014-0011。飼養(yǎng)室溫20-25℃,濕度50%-70%,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物術(shù)前1周進(jìn)行適應(yīng)性飼養(yǎng),體質(zhì)量(270±20)g。
1.2藥物
苗藥小血藤由貴州中醫(yī)藥大學(xué)藥理教研室提供(水煎濃縮液相當(dāng)于生藥材1s/mL,4℃保存?zhèn)溆茫?尼莫地平片,亞寶藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司(批號(hào)20181024)。
1.3 試劑
水合氯醛,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司(批號(hào)20180627);HE染色試劑盒,北京索萊寶科技有限公司(批號(hào)20180820);TTC染劑,北京索萊寶科技有限公司(批號(hào)10110031);MDA測(cè)定試劑盒,南京建成生物工程研究所(批號(hào)20181226);SOD測(cè)定試劑盒,南京建成生物工程研究所(批號(hào)20181220)。
1.4 儀器
酶標(biāo)儀(北京新風(fēng)機(jī)電技術(shù)公司):組織包埋機(jī)(浙江省金華市科迪儀器設(shè)備有限公司);組織切片機(jī)(萊卡顯微系統(tǒng)(上海)貿(mào)易公司);電子天平(北京艾科勒有限公司);隔水式電熱恒溫箱(蘇州威爾實(shí)驗(yàn)用品有限公司);醫(yī)用離心機(jī)(江蘇新康醫(yī)療器械有限公司);移液器(德國(guó)Eppendorf公司)。
2方法
2.1 造模及造模成功判定
參照Longa改良線栓法制備大鼠右側(cè)永久性大腦中動(dòng)脈阻塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P?。造模?4h,采用盲法進(jìn)行神經(jīng)功能評(píng)分(參照Bederson和Longa等5級(jí)4分的評(píng)分篩選法)。1-3分的大鼠即造模成功。將得0分和4分者剔除。
0分:無(wú)神經(jīng)功能缺損,提起鼠尾懸空時(shí)兩前肢向地面伸直:1分:輕微神經(jīng)功能缺損,提起鼠尾懸空時(shí)手術(shù)對(duì)側(cè)前肢屈曲,肩內(nèi)收,前臂伸直;2分:中度神經(jīng)功能缺損,向病灶對(duì)側(cè)轉(zhuǎn)圈的現(xiàn)象:3分:重度神經(jīng)功能缺損,向手術(shù)對(duì)側(cè)傾倒,無(wú)法行走;4分:無(wú)自主活動(dòng)伴意識(shí)障礙。
2.2 分組及給藥方法
將造模成功的MCAO大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組,模型組,陽(yáng)性組,苗藥小血藤高、中、低劑量組,每組10只:術(shù)后24h,每組大鼠開始給予相應(yīng)藥物干預(yù),1次/d,灌胃給藥,連續(xù)7d:小血藤水煎液高、中、低劑量組按3.75、1.875、0.9375g(kg·d)灌胃(分別相當(dāng)于人臨床擬用量的15倍、7.5倍、3.75倍):陽(yáng)性組給予尼莫地平片水溶液,15mg(kg·d)灌胃(相當(dāng)于人臨床擬用量的7.5倍):假手術(shù)組與模型組同體積生理鹽水灌胃。
2.3 指標(biāo)檢測(cè)
2.3.1 血清SOD、MDA測(cè)定 取材前所有大鼠禁食不禁水12h,并于末次給藥2h后稱體質(zhì)量記錄,大鼠仰位固定,4%水合氯醛(0.75mL/100g)腹腔注射麻醉;腹主動(dòng)脈取血,靜置30min后,分離出血清(3000r/min,15min),按試劑盒說(shuō)明書測(cè)定血清SOD活性與MDA含量。
2.3.2TTC染色測(cè)定腦梗死面積 腹主動(dòng)脈取血后,迅速斷頭,自大腦縱裂將腦剪開,放置于冰盤上取出大腦,立即放人-20℃低溫冰箱冷凍30min,剔除掉嗅球和小腦,于局灶缺血的中部做2mm冠狀切片,每只大鼠采集腦片5-6片,切好腦組織在TTC溶液中浸沒染色,37℃恒溫培養(yǎng)箱避光染色30min,每隔15min翻面1次,染色后,用4%多聚甲醛溶液將其固定。正常腦組織染色呈深紅色,梗死灶呈蒼白色。觀察并拍照記錄,用Image-Pro Plus軟件統(tǒng)計(jì)腦梗死面積比例。
2.3.3 腦組織病理形態(tài)觀察 將固定于4%多聚甲醛中的大鼠腦組織取出,通過(guò)常規(guī)脫水、石蠟包埋切片、HE染色、封片,置于光學(xué)顯微鏡下觀察腦組織形態(tài)變化。
2.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)量資料均以“x±s”表示,采用SPSS21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差(one-way ANOVA)分析,組間比較方差齊時(shí)用LSD檢驗(yàn),方差不齊時(shí)用Dunnetts T3檢驗(yàn),當(dāng)P<0.05時(shí),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3結(jié)果
3.1 小血藤對(duì)大鼠血清SOD、MDA含量的影響
與假手術(shù)組比較,模型組SOD含量明顯降低(P<0.05);與模型組比較,給藥各組大鼠血清的SOD活力明顯上升(P<0.05)。與假手術(shù)組比較,模型組MDA含量明顯升高(P<0.05);與模型組比較,各給藥組大鼠血清MDA含量明顯下降(P<0.05)。結(jié)果見表1。
3.2 小血藤對(duì)腦缺血后大鼠腦梗死面積的影響
非缺血損傷腦組織TFC染色呈紅色,缺血區(qū)域腦組織TTC染色呈白色。詳見圖1。缺血面積統(tǒng)計(jì)表明,模型組大鼠腦組織出現(xiàn)明顯手術(shù)后梗死。與模型組相比較,各給藥組大鼠腦組織梗死面積顯著減少(P<0.05)。詳見表2。
3.3 小血藤對(duì)腦缺血后大鼠腦組織病理形態(tài)改變的影響
大鼠腦組織HE染色觀察,光鏡下觀察各組大鼠海馬錐體細(xì)胞的病理改變情況。結(jié)果顯示,與假手術(shù)組比較,模型組大鼠海馬腦組織皮質(zhì)較薄,細(xì)胞數(shù)量較少,結(jié)構(gòu)欠清晰,局灶性細(xì)胞水腫溶解,神經(jīng)元細(xì)胞染色深。與模型組比較,小血藤水煎液各劑量組和陽(yáng)性組大鼠海馬區(qū)損傷減輕,細(xì)胞數(shù)量較多,排列較為整齊。詳見圖2。
4討論
腦卒中又稱中風(fēng),是一種突發(fā)的腦血管疾病,其中缺血性腦卒中約占全部腦卒中的80%左右,主要是由于大腦血栓的形成或栓塞引起急性局部大腦供血不足導(dǎo)致,同時(shí)大腦有限的代償能力不足以彌補(bǔ)血液減少或中止時(shí)大腦儲(chǔ)存的能量衰竭引起的腦組織缺血性損傷。病理?yè)p傷可分為缺血中心區(qū)和缺血半暗帶兩類,前者腦細(xì)胞往往在缺血后不可逆壞死,后者則大腦側(cè)支循環(huán)損傷較輕,其中由葡萄糖的代謝功能障礙產(chǎn)生的級(jí)聯(lián)反應(yīng)損傷是缺血半暗帶產(chǎn)生的主要因素。
氧化應(yīng)激被認(rèn)為是腦卒中早期重要的損傷機(jī)制,缺血時(shí)活性氧的增加通過(guò)耗竭內(nèi)源性的抗氧化物質(zhì),誘發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)可引起細(xì)胞膜、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA的損傷,H2O2,損傷細(xì)胞膜影響細(xì)胞離子通道的通透性,增加鈣離子內(nèi)流是增加氧化損傷的因素之一。SOD作為生物體內(nèi)非常重要的抗氧化酶一種蛋白酶,SOD活性的高低反映機(jī)體清除氧自由基的能力,可減少ROS對(duì)細(xì)胞膜的損傷,降低說(shuō)明體內(nèi)抗氧化能力不足,細(xì)胞將產(chǎn)生應(yīng)激性反應(yīng)從而引起氧化應(yīng)激損傷??梢源呋趸镒杂苫缁?,清除自由基,發(fā)揮抗氧化作用,也是氧化損傷中生物體內(nèi)的主要防御機(jī)制。MDA是機(jī)體內(nèi)細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化的產(chǎn)物,其在體內(nèi)的含量在一定程度上表明過(guò)氧化應(yīng)激造成的損害程度。有研究表明尼莫地平可抑制H2O2誘導(dǎo)的鈣超載損傷、降低血管對(duì)鈣的敏感性、抑制H2O2對(duì)血管的直接收縮,防止H2O2對(duì)血管的氧化應(yīng)激性損傷;明顯降低腦血管組織勻漿中的MDA含量,增強(qiáng)SOD等活性,具有一定的抗氧化保護(hù)腦損傷作用。中藥黃芪、人參等可改善腦組織代謝、抗氧化應(yīng)激,減輕腦組織損傷。本研究結(jié)果顯示,與模型組相比,小血藤不同劑量組大腦組織的SOD活力明顯上升(P<0.05),MDA含量顯著降低(P<0.05),表明小血藤可以減輕因缺血而導(dǎo)致的氧化應(yīng)激損傷,具有一定的神經(jīng)保護(hù)作用。
缺血后腦梗死面積直接反映了損傷程度,因此對(duì)腦缺血?jiǎng)游锬P瓦M(jìn)行腦組織梗死面積的測(cè)定對(duì)于評(píng)價(jià)腦缺血損傷程度具有重要意義。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示,小血藤對(duì)腦缺血導(dǎo)致的腦梗死面積具有明顯的減輕作用。HE染色,在光鏡下觀察各組大鼠海馬錐體細(xì)胞的病理改變情況。結(jié)果顯示,與模型組比較,小血藤水煎液各劑量組和陽(yáng)性組大鼠海馬病變程度總體較輕,提示小血藤水煎液能改善MCAO大鼠腦組織海馬損傷。
綜上表明,小血藤水煎液可明顯減少M(fèi)CAO大鼠腦缺血組織的范圍和界限,在一定程度上具有改善MCAO大鼠海馬損傷的功能,其機(jī)制可能與通過(guò)調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激的相應(yīng)指標(biāo),提高機(jī)體抗氧化水平,增強(qiáng)修復(fù)能力有關(guān),其他方面的機(jī)制是否與鈣離子通道有關(guān)等,尚待深入研究。