丁培娜,崔應(yīng)麟,王雪可,陳冠廷
(1.河南中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院,河南 鄭州 450000;2.河南省中醫(yī)院,河南 鄭州 450002)
缺血性腦血管疾病已經(jīng)成為嚴(yán)重威脅人類健康的疾病之一。對(duì)于腦血管疾病的治療,及早恢復(fù)缺血腦組織血流灌注、改善局部供氧,是降低其病死率、致殘率的重要手段之一。但在恢復(fù)血流灌注后, 則可能出現(xiàn)更為嚴(yán)重的腦組織結(jié)構(gòu)及功能的損害, 稱為缺血/再灌注損傷(ischemia/reperfusion, I/R)[1]。因此,腦缺血再灌注損傷后的診療,受到越來越多的重視,而中藥制劑在此方面,獲得了顯著的療效[2]。腦梗死屬中風(fēng)的范疇,究其病因病機(jī),主要是以虛為本,以風(fēng)、痰、瘀、火為標(biāo),其中又以氣虛致脈道不利、瘀血阻絡(luò)為多見[3]??狄婺z囊是在前人基礎(chǔ)上,結(jié)合多年臨床經(jīng)驗(yàn),針對(duì)中風(fēng)病因病機(jī)特點(diǎn),篩選的有效藥物組成,具有益氣活血、通絡(luò)祛濁之功效。
本實(shí)驗(yàn)采取線栓法制備大鼠大腦中動(dòng)脈急性腦梗死模型,主要觀察康益膠囊對(duì)腦缺血再灌注損傷后大鼠神經(jīng)功能缺損癥狀、腦組織氧化應(yīng)激水平的影響,探討康益膠囊的作用機(jī)制。
健康Wistar雄性大鼠80只,體質(zhì)量(210±20)g,購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,生產(chǎn)合格證號(hào):SCXK(京)2016-0011。大鼠分籠喂養(yǎng),在室溫20~25 ℃、相對(duì)濕度40%~60%、自然光照情況下給予充足的水和食物,自然晝夜循環(huán)。所有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)經(jīng)河南省中醫(yī)院(河南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)后進(jìn)行。
水合氯醛(北京索萊寶科技有限公司, 批號(hào):T8590);CPA324S型電子天平 (北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司); H1650型離心機(jī) (湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司);5417型低溫高速離心機(jī)(Eppendorf公司);脫水機(jī)(德國 LEICA AS P300);谷胱甘肽過氧化物酶 (GSH-Px)、過氧化氫酶(CAT)、 過氧化物酶(LDH)(南京建成生物工程研究所)。
康益膠囊(由河南省中醫(yī)院自制)是依據(jù)急性中風(fēng)的病因病機(jī)特點(diǎn),由紅參、丹參、三七、土鱉蟲、水蛭、大黃按照1∶3∶1∶2∶1∶0.6的比例研末配制而成,具有益氣活血、通絡(luò)祛濁之功效;銀杏葉片(揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)有限公司,國藥準(zhǔn)字Z20027949,9.6 mg∶2.4 mg/片)。兩種藥物均配置成混懸液,4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
參考Longa的實(shí)驗(yàn)方法[4],略作改良后制備大鼠大腦中動(dòng)脈阻塞 (middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型。所有大鼠禁食12 h,自由飲水。10%水合氯醛(35 mg/kg)腹腔注射麻醉大鼠。麻醉后的大鼠,仰臥位固定在手術(shù)板上,頸正中線開口,逐層分離,暴露右側(cè)頸總動(dòng)脈(CCA)、頸內(nèi)動(dòng)脈(ICA)和頸外動(dòng)脈(ECA),避免刺激迷走神經(jīng)。在CCA近心端和ECA近端、緊鄰分叉處各置一根絲線并結(jié)扎,用動(dòng)脈夾夾閉頸內(nèi)動(dòng)脈,在CCA上距ICA、CCA分叉4 mm地方剪一“V”形切口,將栓線圓鈍端沿切口插入ICA,緩緩向前推進(jìn)18~20 mm,稍遇阻力即停止前進(jìn)。結(jié)扎,固定栓線和防止出血,逐層縫合傷口,栓線末端留1 cm于皮外。2 h后拔出線拴,形成再灌注。假手術(shù)組的大鼠不插入線拴,只分離血管。
按照Zea-Longa′s五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分法,術(shù)后2 h對(duì)大鼠進(jìn)行神經(jīng)行為癥狀評(píng)分。評(píng)分方法見表1。評(píng)分在1~3分者為造模成功,評(píng)分為0分、4分及生命體征不平穩(wěn)的動(dòng)物剔除。
表1 Zea Longa's五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分法
將大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組、模型組、康益膠囊低劑量組和康益膠囊中劑量組、康益膠囊高劑量組和銀杏葉組,共6組,每組12只。結(jié)合前期的預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,各組給藥劑量按照人和大鼠體表面積換算,人與大鼠的換算系數(shù)為0.018[5],康益膠囊低劑量組給予75 mg/kg混懸液,康益膠囊中劑量組給予150 mg/kg混懸液,康益膠囊高劑量組給予300 mg/kg混懸液,陽性藥物組給予銀杏葉片150 mg/kg混懸液,模型組、假手術(shù)組則灌胃相同體積的溶劑對(duì)照。再灌注后24 h開始灌胃給藥,每日1次,連續(xù)灌胃14 d。
2.3.1 一般情況觀察
實(shí)驗(yàn)期間每天觀察并記錄大鼠活動(dòng)、飲食情況、精神狀況、體質(zhì)量變化等。
2.3.2 神經(jīng)行為恢復(fù)評(píng)分
采用改良神經(jīng)功能評(píng)分(mNSS)[6]評(píng)估康益膠囊對(duì)腦缺血再灌注大鼠神經(jīng)功能恢復(fù)的影響。于術(shù)后24 h、第3天、第7天、第14天分別評(píng)分,每次固定在同一時(shí)間點(diǎn)完成。mNSS總分為18分,神經(jīng)功能損傷程度隨分值增大而加重,其中0~6分為輕度損傷,7~12分為中度損傷,13~18分為重度損傷。
2.3.3 大鼠腦組織中的含水量
第14天評(píng)分后,每組大鼠隨機(jī)選取6只,麻醉后斷頭取腦,剝離腦組織,生理鹽水沖洗,嗅球、低位腦干及小腦去除,用濾紙吸干水分后稱重(腦濕重)。置于100 ℃的烘箱中烘烤 24 h后再稱重(腦干重)[7]。
腦組織含水量(%)=(腦濕重-腦干重)/腦濕重×100%
2.3.4 大鼠腦組織中CAT、GSH-Px活性和LDH含量的檢測
將各組剩余6只大鼠,處死后斷頭取腦,冰盒內(nèi)快速分離大腦,取部分右側(cè)大腦半球,準(zhǔn)確稱重后,按照1∶9的比例加入預(yù)冷至4 ℃的生理鹽水,在冰上研磨制備成10%組織勻漿,然后在4 ℃下3 000 r/min離心10 min,取上清液。分別按試劑盒說明書測定CAT、GSH-Px的活性和LDH含量。
康益膠囊各劑量組灌胃期間,大鼠活動(dòng)、精神、飲食、體質(zhì)量與余組大鼠無明顯差異。
假手術(shù)組沒有神經(jīng)功能缺損;灌胃前,其余各組間神經(jīng)功能評(píng)分無明顯差異(P>0.05)。灌胃14 d后,模型組神經(jīng)功能缺損改善不明顯;康益膠囊低、中、高劑量組和銀杏葉組神經(jīng)功能缺損評(píng)分較模型組均顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.01);高劑量組較銀杏葉組改善更明顯(P<0.01)。結(jié)果見表2。
表2 各組大鼠神經(jīng)功能mNSS評(píng)分比較分)
模型組大鼠的腦組織含水量均明顯升高,與假手術(shù)組比較有顯著性差異(P<0.01);康益膠囊低、中、高劑量組較模型組腦含水量明顯降低 (P<0.05,P<0.01);高劑量組與銀杏葉組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)果見表3。
表3 各組大鼠腦缺血后腦組織含水量的比較
與假手術(shù)組相比,模型組CAT、GSH-Px的活性顯著下降 (P<0.01);康益膠囊中劑量組及高劑量組CAT活性明顯高于模型組 (P<0.05) ;康益膠囊各組及銀杏葉組GSH-Px活性明顯高于模型組 (P<0.05,P<0.01)。結(jié)果見表4。
表4 各組大鼠腦缺血再灌注腦組織CAT、GSH-Px活性的比較
與假手術(shù)組相比,模型組LDH的含有量顯著增加(P<0.01);康益膠囊各組及銀杏葉組LDH的含量明顯低于模型組(P<0.05,P<0.01)。結(jié)果見表5。
表5 各組大鼠腦缺血再灌注腦組織LDH含量的比較
腦梗死后局部腦組織缺血和缺氧,進(jìn)一步引起病灶處組織軟化、壞死,導(dǎo)致神經(jīng)功能缺損。及時(shí)恢復(fù)血流灌注是目前最佳治療方案。研究顯示[8],再灌注治療可拯救即將死亡的細(xì)胞,在功能上恢復(fù)可逆性損傷,但大量自由基的生成、氧化應(yīng)激的激活等仍會(huì)持續(xù)損傷腦組織進(jìn)而導(dǎo)致神經(jīng)功能缺損癥狀。在健康狀態(tài)下,腦內(nèi)存在抗氧化系統(tǒng),使腦內(nèi)的氧化作用與抗氧化作用處于平衡狀態(tài),保證神經(jīng)系統(tǒng)功能正常,其中的酶抗氧化系統(tǒng),包括有CAT、GSH-Px等,它們?cè)谧杂苫纳?、清除及過氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的中止等方面發(fā)揮著重要作用。腦缺血再灌注損傷時(shí),自由基就會(huì)大量生成,同時(shí)自由基清除酶活性也會(huì)下降,導(dǎo)致自由基清除率降低,自由基大量蓄積,體內(nèi)抗氧化能力紊亂,損害腦神經(jīng)功能[9-11]。大量自由基作用于脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng),致使蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子氧化損壞,蛋白質(zhì)氧化引起蛋白質(zhì)羥基的生成[12-13]。谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)是人體內(nèi)的自由基清除酶、水溶性過氧化物分解酶,可以起神經(jīng)保護(hù)的作用,其活性能夠反映機(jī)體自由基清除的能力[14];過氧化氫酶(CAT) 是具有還原活性的抗氧化酶,能減輕脂質(zhì)過氧化損傷,其活性可以反應(yīng)氧化應(yīng)激反應(yīng)的激活狀態(tài)[15];腦細(xì)胞在急性缺氧狀態(tài)會(huì)釋放大量乳酸脫氫酶(LDH),LDH可作為反映神經(jīng)元損傷情況的指標(biāo)[16]。本實(shí)驗(yàn)研究表明,大鼠在腦缺血再灌注后,神經(jīng)功能缺損癥狀明顯,腦水腫顯著,腦組織中自由基清除酶如CAT、GSH-Px的活性明顯降低,LDH含量明顯升高,腦損傷明顯。
本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示,康益膠囊可明顯促進(jìn)大鼠腦缺血再灌注后神經(jīng)功能缺損癥狀的恢復(fù);顯著降低腦組織含水量;提高M(jìn)CAO 后大鼠腦組織中CAT、GSH-Px等的活性,明顯降低LDH的含量??梢?,康益膠囊具有明顯的修復(fù)神經(jīng)功能缺損、降腦水腫和抗氧化的作用,對(duì)大鼠缺血性損傷起到修復(fù)作用。