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豨莶草对小鼠全脑缺血再灌注模型的药效学观察



全 文 :第 30 卷 第 10 期
2 0 1 2年 1 0月
中 华 中 医 药 学 刊
CHINESE ARCHIVES OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
Vol. 30 No. 10
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豨莶草对小鼠全脑缺血再灌注模型的药效学观察
韩蕾1,周晓辉2,王维伟1
(1.江苏建康职业学院药学系,江苏 南京 211800;2.中国药科大学临床药学教研室,江苏 南京 211198)
摘 要:目的:探讨豨莶草抗小鼠实验性全脑脑缺血再灌注损伤作用。方法:通过夹闭双侧颈总动脉的方法
制作小鼠全脑缺血再灌注模型,观察灌胃给予豨莶草 14g生药 /kg对脑组织 Evans蓝含量、SOD及 MDA水平的影
响。结果:豨莶草可降低缺血再灌注后模型动物的脑组织 Evans蓝含量,提高 SOD 活性,降低 MDA 水平。结论:
豨莶草能增加脑缺血再灌注模型小鼠抗氧化酶的活性,改善脑血流,减轻血脑屏障的损伤,对脑缺血再灌注损伤
具有一定的保护作用。
关键词:豨莶草;脑缺血再灌注;小鼠;抗氧化酶
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1673 - 7717(2012)10 - 2287 - 03
Observation on Effect of Herba Siegesbeckiae on Antioxidase during
Cerebral Ischemia -Reperfusion Injury in Mice
HAN Lei2,ZHOU Xiao-hui1,WANG Wei-wei2
(1. Jiangsu Jiankang Vocational College,Nanjing 211800,Jiangsu,China;
2. China Pharmaceutical University,Nanjing 211198,Jiangsu,China)
Abstract:Objective:To investigate the effect of Herba Siegesbeckiae(HS)on the antioxidase during cerebral ischemia
- reperfusion injury in mice. Methods:The HS was repeated given orally in mice model of cerebral ischemia - reperfusion
injury in the EB - treated group. The contents of Evans blue and antioxidase in the brain tissue were changed. Results:
The cerebral blood flow in EB - treated group decreased after the ischemia - reperfusion injury. In the HS - treated
group,the antioxidase activity increased,and the content of malondialodehyde decreased. Conclusion:HS may protect the
brain from ischemia - reperfusion injury by increasing the activity of antioxidase,improving the cerebral blood flow,and al-
leviating the damage of blood - brain barrier.
Key words:Herba Siegesbeckiae;cerebral ischemia - reperfusion injury;mice;antioxidase
收稿日期:2012 - 05 - 09
基金项目:中国药科大学引进人才启动基金资助项目(01211100)
作者简介:韩蕾(1975 -) ,女,辽宁沈阳人,副教授,博士,研究方
向:中药药性理论、中药药理学。
脑血管疾病是临床常见急症,其发病率、死亡率高,致
残率和复发率也高,在我国现已居死因第 2 位。脑缺血约
占脑血管病 75%,脑缺血存活者中约有 3 /4 的存在着不同
程度的后遗症,严重影响着人们的生活质量。预防的发生、
减少缺血性脑血管病所致的残疾、加强缺血后的脑保护以
及脑血管病的康复医疗已成为目前亟待解决的问题。
在缺血性脑血管病的发生发展过程中,脑缺血再灌注
损伤是一个非常重要的病理过程。它也是一种复杂的病理
生理过程。近来研究发现,脑血流中断和再灌注损伤脑细
胞是一个快速的级联反应,这个级联反应包括许多环节,如
能量障碍、细胞酸中毒、兴奋性氨基酸释放增加、细胞内钙
失稳态、自由基生成、凋亡基因激活等。这些环节互为因
果,彼此重叠,并相互联系,形成恶性循环,最终导致细胞凋
亡或坏死。脑缺血过程中引起脑损伤的自由基主要为超氧
阴离子、OH -及过氧化氢(H2 O2)。在正常情况下,上述物
质在机体损伤的修复和调整中可依生理需要随时产生和释
放。生理条件下,氧自由基(ROS)的生成和清除能够保持
相对平衡。机体产生的少量自由基可被机体较强的防御系
统所抑制,不致引起病理效应。这些防御系统包括:自由基
生成抑制剂,如过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶
(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH - PX)等;清除自由基
的抗氧化物,如维生素 C、维生素 E 等。在脑缺血时,由于
SOD表达下调,抗氧化物减少,清除 ROS 的能力下降,ROS
的生成增多,通过损伤大分子物质及信号转导等途径造成
脑组织损伤[1]。许多中药具有减轻或防止缺血 -再灌注
损伤的作用。
豨莶草为常用中药,始载于唐代《新修本草》,《中华人
民共和国药典》2005 年版收载。其来源为菊科植物豨莶
(Siegesbeckia orientalis L.)、腺梗豨莶(Siegesbeckia pu-
bescens M.)和毛梗豨莶(Siegesbeckia glabrescens M.)3 种
植物的地上部分。豨莶草性味辛、苦、寒,归肝、肾经。具有
祛风湿、利关节、解毒之功效,可以治疗风湿痹痛、筋骨无
力、腰膝酸软、四肢麻痹、半身不遂、风疹湿疮等。豨莶划原
植物茎略呈方形,节明显,略膨大,叶对生,叶片两面被白色
柔毛,尤以叶脉多,主脉三出。总苞两层,叶质,外层线状匙
形,背部密生紫褐色头状具柄腺毛,具黄色的头状花序,叶
微苦。其植物资源分布为:豨莶分布秦岭及长江以南;腺梗
豨莶分布东北、华北、华东、华南、西南;毛梗豨莶分布长江
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DOI:10.13193/j.archtcm.2012.10.145.hanl.053
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以南及西南等地[2]。豨莶草传统用于治疗急慢性风湿性
关节炎、腰腿疼痛等症。随着现代科学的发展和研究的日
益深入,豨莶草的临床应用范围也逐渐扩大,用于治疗的疾
病可达十余种,尤其是在心血管方面,对高血压、冠心病、高
胆固醇血症、脑血管意外后遗症、面神经瘫痪等均有较好的
疗效[4]。豨莶草中主要含有二萜类、倍半萜类、黄酮类等
成分,现代药理学研究表明,豨莶草在心血管系统、抗炎、抗
病原微生物、免疫系统以及抗早孕方面均有良好的作
用[3]。已往的文献报道研究表明,家兔静脉注射豨莶草提
取物,可使血栓湿重明显减轻[5 - 6]。
本实验通过制作小鼠全脑缺血再灌注模型,通过考察
药物对模型动物脑组织匀浆中 SOD 活性,MDA 含量的变
化及 Evans蓝残留量的影响,评价豨莶草的抗脑缺血作用。
1 动物与材料
1. 1 实验动物
清洁级昆明种小鼠 40 只,雌雄兼用,体重 20 ~ 30g,购
自大连医科大学动物实验中心。
1. 2 药品及试剂
1. 2. 1 豨莶草提取液 药材购于大连开发区同仁堂药房,
其产地为辽宁省。取 500g 豨莶草,乙醇回流提取得到
700mL提取液,使用时加入等体积蒸馏水,即得豨莶草提取
液。
1. 2. 2 Evans蓝 国药集团化学试剂有限公司生产。
1. 2. 3 蛋白标准品 购自南京建成生物工程研究所,标准
蛋白含量为 56. 3g /L。
1. 2. 4 尼莫地平片 山西亚宝药业集团股份有限公司生
产,每片 20mg,产品批号:060506。
1. 2. 5 丙二醛(MDA)测试盒 购于南京建成工程研究
所,产品批号:20070514。
1. 2. 6 超氧化物歧化酶(SOD)测试盒 购于南京建成工
程研究所,产品批号:20070512。
1. 2. 7 乙醚 天津市科密欧化学试剂有限公司生产。
1. 2. 8 甲酰胺 天津市科密欧化学试剂有限公司生产,批
号:20070404。
1. 2. 9 水合氯醛 上海曹杨第二中学化工厂生产,批号:
19949391,应用时以蒸馏水稀释至 10%浓度。
1. 2. 10 双缩脲试剂 NaOH 12g 稀释到 50mL,无水硫酸
铜 0. 6 溶解于 100mL 蒸馏水,加酒石酸甲钠 1. 8g,加碘化
钾 1. 0g,再加 NaOH 20mL,然后加蒸馏水稀释到 200mL。
1. 3 实验仪器
小型三用水箱:北京西城区医疗器械厂生产;小型离心
机:上海手术器械厂生产;架盘药物天平:上海医疗器械八
厂生产;分析天平:万分之一,型号为 AY220,shimadzu;十
万分之一,型号为 AE240,Mettler;电热恒温干燥箱:DH64
型,上海医疗器械七厂生产;7230 分光光度计:上海分析仪
器厂生产;微量移液器:上海求精生化试剂仪器有限公司生
产;恒温振荡器:57590 型,常州国华电器有限公司生产;旋
涡振荡器:XW -80A,编号 08,上海医科大学仪器厂生产。
2 实验方法
2. 1 实验动物与分组
小鼠分为假手术组、脑缺血再灌注模型组、豨莶草提取液
14g生药 /kg,阳性药尼莫地平 24mg/kg组,每组 10只动物。
2. 2 动物模型的制作
参阅文献[7]并加以改良,小鼠腹腔注射 10%水合氯醛
400mg /kg麻醉,固定,颈部正中切口,分离两侧颈总动脉及
迷走神经,剥离迷走神经和颈总动脉,用微型动脉夹同时夹
闭双侧颈总动脉 60min 后,放开动脉夹行再灌注,缝合皮
肤,单笼饲养 24h,假手术组仅切开颈部皮肤,分离颈总动
脉,不进行颈总动脉夹闭操作。
2. 3 给药
豨莶草治疗组于缺血前一周灌胃给药,剂量为 14g 生
药 /kg,阳性药尼莫地平于手术前 30min 灌胃给药,剂量为
24mg /kg,给药体积均为 20mL /kg 。
2. 4 豨莶草提取液对脑组织 Evans蓝含量的影响[8]
2. 4. 1 制作 Evans蓝标准曲线 精密称取 1mgEvan’s蓝,
加甲酰胺溶于一号 10mL 容量瓶中,定容,摇匀,用 1mL 移
液管分别精密吸取一号溶液 1mL 置于 2,3,4,5 号瓶中,加
甲酰胺定容,摇匀,用移液管精密吸取 2 号溶液 5mL,置 6
号瓶中定容,吸取 3 号溶液 4mL,置 7 号瓶中定容,剩下的
溶液定容作为 8 号溶液,吸取 4 号溶液 7mL,置 9 号瓶中定
容,吸取 5 号溶液 8mL,置 10 号瓶中定容,得 6,7,8,9,10
号溶液,在 620nm 处测吸光度值,得到的数值用 Microsoft
Excel处理得标准曲线。
2. 4. 2 小鼠脑组织 Evans 蓝含量的测定 小鼠处死前
30min尾静脉注入 2% Evans 蓝生理盐水溶液 2mL /kg,至
尾部、四肢、黏膜均变为蓝色,处死取脑前行生理盐水左心
室灌注至右心耳流出清亮液体,取海马及周边组织 100mg,
加入 3mL甲酰胺制成匀浆,加盖后于 45℃水浴箱孵育 48h,
4000r /min离心 15min,取上清在 721 分光光度计上 λ =
620nm处进行比色,根据标准曲线,求得 Evans蓝含量(μg /
100mg湿重)。
2. 5 豨莶草提取液对脑组织 SOD MDA水平的影响
2. 5. 1 脑组织匀浆的制作 取小鼠脑组织块(0. 2 ~ 1g) ,
在冷生理盐水中漂洗,除去血液。滤纸拭干,称重,放入
10mL小烧杯内。用移液管量取体积为组织块重量的 6 倍
量、浓度为 8%的冷生理盐水,用眼科剪剪碎组织块(在冰浴
中操作)。将剪碎的组织倒入玻璃匀浆器中,加入组织块重
量 3倍量的冷生理盐水,冲洗留在烧杯中的碎组织块,一起
倒入匀浆管中,匀浆 8min,充分研碎后即得 10%组织匀浆。
将制备好的 10%匀浆液,以普通离心机以 2500rpm 转
速离心 8min,取上清液,弃去沉淀,冷冻于 - 20℃冰箱内备
用。
2. 5. 2 脑组织匀浆蛋白含量测定 制备好的 10%匀浆液
采用双缩脲法进行测定。
2. 5. 3 脑组织 SOD,MDA 水平的测定 (1)脑组织 SOD
含量测定:先将脑组织匀浆稀释 10 倍,取匀浆液每份 30 微
升,加生理盐水 270 微升,制成脑匀浆稀释液,再按照标准
说明书依次加入相关试剂,于波长 550nm 处,1cm 比色杯,
蒸馏水调零,测吸光度值。(2)脑组织 MDA 含量测定:
MDA按照标准说明书依次加入相关试剂,旋涡混匀器混
匀,试管用保鲜膜扎紧,用针头刺一小孔,95℃水浴 40min,
取出后流水冷却,然后 4000r /min 离心 10min,取上清,在
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532nm处,1cm光径比色杯,蒸馏水调零,测定各管吸光度。
2. 6 数据统计
实验结果采用均数 ±标准差(珋x ± s)表示,多个样本均
数的比较采用单因素方差分析(one - way ANOYA) ,采用
SPSS for Windows 10. 0 软件进行实验数据处理。
3 结 果
3. 1 豨莶草提取液对小鼠脑组织 SOD MDA水平的影响
脑缺血再灌注模型组小鼠脑 SOD 活性较正常组明显
下降,MDA含量明显升高;尼莫地平组 SOD 活性明显升
高,MDA含量明显下降,豨莶草提取液组较模型组 SOD 活
性明显升高,MDA 含量明显下降,但尚不如尼莫地平组明
显,见表 1。
表 1 豨莶草提取液对小鼠脑组织
SOD,MDA水平的影响(n = 10,珋x ± s)
组别 剂量
SOD含量
(μ /mg)
MDA含量
(μmol /mg)
假手术组 0 0. 611 ± 0. 028 0. 245 ± 0. 044
模型对照组 0 0. 331 ± 0. 091* 1. 014 ± 0. 238*
尼莫地平组 24mg /kg 1. 431 ± 0. 139△△ 0. 147 ± 0. 055△△
豨莶草提取液组 14g生药 /kg 0. 882 ± 0. 105△ 0. 510 ± 0. 143△
注:与假手术组相比,* P < 0. 05;与假手术组相比,**P <
0. 01;与模型组相比,△P < 0. 05;与模型组相比,△△P < 0. 01 。
3. 2 豨莶草提取液对小鼠脑组织中 Evans蓝含量的影响
图 1 Evans蓝标准曲线
标准曲线方程为 y = 60. 3x + 0. 0022;r = 0. 993177。
模型组脑组织 Evans 蓝渗出量较假手术组明显增多,
豨莶草治疗组 Evans 蓝渗出量明显低于脑缺血再灌注组,
阳性药治疗组较模型组 Evans 蓝渗出量明显减少,具有统
计学意义,见表 2。
表 2 豨莶草提取液对小鼠脑组织中
Evans蓝含量的影响(n = 10,珋x ± s)
组别 剂量
Evans蓝含量
(μg /100mg湿重)
假手术组 0 3. 61 ± 2. 73
模型对照组 0 12. 00 ± 1. 70*
尼莫地平组 24mg /kg 2. 78 ± 1. 41△△
豨莶草提取液组 14g生药 /kg 4. 28 ± 0. 89△
注:与假手术组相比,* P < 0. 05;与假手术组相比,**P <
0. 01;与模型组相比,△P < 0. 05;与模型组相比,△△P < 0. 01。
4 讨论与结论
4. 1 讨论
通过研究不同动物模型发现许多因素参与脑缺血再灌
注损伤,其中,自由基的作用占有重要地位[9]。脑缺血再
灌注所恢复的氧供应会使一些酶类利用氧做底物产生活性
氧,另外,由于线粒体不能充分的利用氧,也会产生活性氧。
正常情况下生成的自由基会被抗氧化酶类如 SOD,CAT 及
自由基清除剂清除,而在缺血后再灌注时,抗氧化酶类大量
消耗,不能有效清除,因而导致自由基增多。自由基能破坏
脑毛细血管内皮细胞,从而影响水电解质的平衡及膜的稳
定性[10],有时自由基还参与突触的破坏损伤过程。由于脑
组织富含不饱和脂肪酸,导致脑对自由基很敏感,因此可能
导致严重脑损伤[11]。
本研究发现,中药豨莶草提取物能有效提高脑组织内
抗氧化酶类的活性,降低自由基产物的产生,具有良好的抗
自由基作用。
脑缺血再灌注时,各种损伤机制会导致血脑屏障的破
坏[12],屏障作用受损,通透性增加,从而使一些平时不能通
过的大分子物质得以穿越血脑屏障,到达组织间隙,引起脑
水肿,并可以造成继发性出血。Evans 蓝能与血浆蛋白结
合,正常时不能透过血脑屏障,而脑缺血再灌注时,因为血
脑屏障的开放,脑组织中的 Evans 蓝含量增加,测定 Evans
蓝含量可反映出血脑屏障通透性的变化情况。
本研究发现,中药豨莶草能降低脑组织中的 Evans 蓝
含量,从而对恢复血脑屏障的完整性有十分重要的意义。
4. 2 结论
中药豨莶草提取物对小鼠全脑缺血再灌注损伤具有一
定的保护作用,能升高脑组织匀浆的生化学指标 SOD 水
平,降低 MDA含量,减少 Evans蓝含量。
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