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聚花过路黄对局灶性脑缺血大鼠神经保护作用的实验研究



全 文 :中西医结合研究 2009年 8月第 1卷第 4期 Research of Integrated Tradi tional Chinese and Western Med icine2009 August Vol.1 No.4
文章编号:1674-4616(2009)04-182-04
聚花过路黄对局灶性脑缺血大鼠神经
保护作用的实验研究
冯新民1   何世银1   邓来送2   谢纪文1   沈 霖1
1华中科技大学同济医学院附属协和医院中西医结合科 ,武汉 430022
2黄石市第二医院 ,黄石 435002
  摘要 目的 探讨聚花过路黄对局灶性脑缺血大鼠脑缺血损伤的保护作用及可能机制 。方法 
采用线栓大脑中动脉法建立雄性Wistar 大鼠局灶性脑缺血模型 ,分成假手术组 、模型组 、川芎嗪组和聚
花过路黄组 ,手术前 2周 ,灌服蒸馏水或相应药物 ,观察各组术后缺血 3 、6 、24 h 的神经功能评分 ,检测
缺血 24 h 脑组织含水量 、Ca2+含量 、脑梗死体积等指标的差异 。结果 与假手术组比较 ,模型组大鼠随
缺血时间延长 ,神经功能评分逐渐升高 ,脑缺血 24 h 脑组织含水量 、Ca2+含量明显升高(P<0.01);缺
血 24 h后 ,聚花过路黄组和川芎嗪组大鼠神经功能评分 、脑组织含水量 、Ca2+含量 、脑梗死体积均显著
性低于模型组(P<0.01),且聚花过路黄组上述指标均低于川芎嗪组(P <0.05或 P<0.01)。结论 
聚花过路黄对局灶性脑缺血大鼠具有较好的神经保护作用 ,其作用机制可能与抑制细胞内钙超载有关 。
  关键词 聚花过路黄; 脑缺血; 神经保护
Experimental Study on the Neuroprotective Effects of Lysimachia Congestifloa
Hemsl on the Focal Cerebral Ischemia in Rats
FENG Xinmin
1 ,HE Shiyin1 ,DENG Laisong 2 , et al
1 Depar tment of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine ,Union Hospital ,
Tongj i Medical Col lege , Huazhong University of Science and Technology ,Wuhan 430022
2 The Second Hospital of Huangshi , Huangshi 435002
  Abstract Objective To explore the neuropro tective eff ects and it s underlying mechanisms of ly sim achia con-
g estif loa hemsl(LCH)on the focal cerebral i schemia in rats.Methods The model of middle cerebral artery occlu-
sio n in Wistar rats was established by suture method.The animals were divided into sham operated group ,model
group , ligust razine g roup and LCH g roup.The dis tilled water o r medicine was given respectively by gastric admin-
is t ratio n for 2 weeks befo re operation.The neurologic function ,w ater and Ca2+ contents of cerebral ti ssue , and in-
f arct size of cerebrum w ere observed at 3 , 6 , 24 hours aft er cerebral ischemia.Results Compared w ith sham opera-
ted group neural deficient score in rat s of model group was increased with the time endurance af ter ischemia.M ean-
w hile ,w ater and Ca2+ content of brain t issue in rat s of model group w ere bo th elevated(P<0.01).Compared with
model group neural deficient score ,w ater and Ca2+ contents of cerebral tissue , and infarct size of cerebrum in rats
of ligustrazine group and LCH group w as decreased significantly at 24 hours af ter ischemia(P<0.01).M oreover ,
the above parameters in rats o f LCH group were im proved in compari son w ith those in ligust razine group (P <
0.05 ,P<0.01).Conclusion It is suggested that LCH show s neuroprotective eff ect s of focal cerebral ischemia in
rats and i ts underlying mechanisms might be associated wi th the inhibition of int racellular calcium overload.
  Key words Ly sim achia congestif loa hemsl;Cerebral ischemia;Neuroprotection
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中西医结合研究 2009年 8月第 1卷第 4期 Research of Integrated Tradit ional Chinese and Western Medicine 2009 August Vol.1 No.4
  聚花过路黄(ly simachia conge stif loa hemsl ,
LCH),湖北民间俗称“中风草” ,是民间用来治疗中风
的偏方 ,具有廉 、简 、验之特点 。为进一步开发中草药
资源 ,更好地为广大病患者服务 ,本文观察了聚花过
路黄对大鼠局灶性脑缺血的影响 ,初步探讨了其在缺
血性脑损伤中的作用及机制。
1 材料和方法
1.1 实验动物
清洁级雄性Wistar大鼠 42只 ,体重 250 ~ 300 g ,
购自湖北省预防医学科学院 。实验动物饲料由华中
科技大学同济医学院实验动物中心提供 ,实验期间动
物自由进食 、饮水。
1.2 药物
聚花过路黄液(生药含量 1 g/ml)制备:将聚花过
路黄干品 500 g ,加 70%酒精 5 000 m l浸泡 2 h ,加热
回流提取 2 h ,回收提取液 ,再加 70%酒精 3 000 m l回
流提取 2 h ,合并两次提取液;过滤 、加压回收酒精 ,加
热至浸膏状 ,加水 500 m l ,制成 1 g/ml的混悬液 。磷
酸川芎嗪溶液(由磷酸川芎嗪注射液配制浓度为 8
mg/ml),磷酸川芎嗪注射液由广东利民制药厂生产
(批号:20051120)。
1.3 动物分组及处理
实验动物随机分为假手术组 6只 、模型组 12只 、
川芎嗪组 12只和聚花过路黄组 12只。自术前 2周开
始 ,分别给假手术组 、模型组灌服蒸溜水(用量为 8
ml/kg 体重),川芎嗪组 、聚花过路黄组分别灌服川芎
嗪溶液(按 8 mg/kg 体重)、聚花过路黄液(按 8 g/kg
体重),灌胃时间分别为上午 8 时与下午 5 时 ,连续灌
胃 2周后手术。
参考 Longa 等[ 1] 的方法 ,取实验大鼠 ,用 10%水
合氯醛腹腔麻醉后(按 300 mg/kg 体重),仰卧于恒温
手术台上 ,颈正中切口 ,分离左侧颈总动脉(CCA),颈
外动脉(ECA),颈内动脉(ICA),用电凝止血器烧断
ECA 的分支 ,结扎并游离 ECA 主干一段 ,分离结扎
ICA 分支翼颚动脉 。在 ECA 距 CCA 分叉处远端 4
mm 处剪一小口并插入制备好的直径为 0.2 mm 尼龙
栓线 ,经 CCA 分叉处 ,通过 ICA 入颅达大脑中动脉起
始端 。假手术组除不插尼龙栓线外 ,其余步骤同上 。
1.4 观察指标及方法
1.4.1 神经功能评分 参考 Longa 等[ 1] 5分制评分
标准 ,分别于术后 3 、6 、24 h 进行评分。0分:无神经
缺损症状;1分:不能完全伸展对侧前爪;2 分:行走向
外侧转圈(追尾现象);3分:行走时向外侧倾倒;4分:
不能自发行走 ,意识丧失 。
1.4.2 脑组织水含量及 Ca2+含量测定 术后 24 h
仍然未死亡大鼠颈椎脱臼处死 ,断头取脑 ,滤纸吸去
脑组织表面水分 ,取冠状面切取左侧(病变侧)大脑视
交叉至前 2 mm处脑组织 ,在十万分之一的电子天平
上称出湿重后 ,置于 105 ℃恒温干燥箱内干燥至恒
重 ,按湿重-干重/湿重 ,计算脑组织含水量;将干燥
至恒重的脑组织用去离子水冲洗干净 ,用硝酸 、次氯
酸消化至无色透明溶液后 ,取样 ,用原子吸收分光光
度仪测定 Ca2+含量。
1.4.3 脑组织梗死体积测定 将梗死侧(左侧)脑组
织从视交叉处前 、后切成 2 mm 厚冠状切片 ,放入 4%
氯化三苯基四氮唑(T TC)溶液中 ,避光 37 ℃温孵 30
min ,其间每5 min左右翻动一次 ,温孵完毕后 ,完全梗
死区脑组织不着色 ,正常脑组织呈玫瑰红色 ,将染色
的脑组织片置于中性福尔马林溶液中固定 ,避光保
存。分离脑组织片显色区和非显色区 ,称重 ,计算梗
死体积 =(梗死区脑组织重量/脑组织总重量)×
100%。
1.5 统计学方法
采用 SPSS 12.0软件 ,计量资料以均数±标准差
x±s表示 ,多组间比较采用 One-way ANOVA 方差
分析 ,两两比较计量资料采用 t检验 , P<0.05为差异
有统计学意义 。
2 结果
2.1 术后大鼠死亡情况
手术中 ,模型组 1 只大鼠出现蛛网膜下腔出血 ,
川芎嗪组 1只无神经缺损症状 ,提示造模失败 ,予以
摒弃 。其余大鼠均造模成功 。但是 ,在造模后 3 h 内 ,
模型组死亡 3只 ,川芎嗪组死亡2只 ,聚花过路黄组死
亡 1只 ,予以剔除。
2.2 各组大鼠脑缺血不同时间的神经功能评分
假手术组大鼠神经功能评分为 0 ,模型组大鼠随
缺血时间延长 ,神经功能评分逐渐升高 ,而川芎嗪组 、
聚花过路黄组大鼠随缺血时间延长 ,神经功能评分逐
渐降低。缺血 3 h ,各组间神经功能评分差异无统计
学意义;缺血 6 h ,聚花过路黄组大鼠神经功能评分显
著低于模型组(P<0.05),但与川芎嗪组比较差异无
统计学意义;缺血 24 h ,聚花过路黄组 、川芎嗪组大鼠
神经功能评分均显著低于模型组 (P <0.01 , P <
0.05),并且聚花过路黄组大鼠神经功能评分显著低
于川芎嗪组(P <0.05)。见表 1 。
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中西医结合研究 2009年 8月第 1卷第 4期 Research of Integrated Tradi tional Chinese and Western Med icine2009 August Vol.1 No.4
表 1 各组大鼠脑缺血不同时间神经功能
评分的比较( x ±s)
组别 例数
缺血时间
3 h 6 h 24 h 
假手术组 6 0 0 0
模型组 8 2.20±0.46 2.37±0.52 2.87±0.64 
川芎嗪组 9 2.20±0.44 2.11±0.33 2.11±0.60 * 
聚花过路黄组 11 1.91±0.30 1.64±0.51* 1.46±0.68 **■
  与模型组比较*P <0.05 , **P <0.01;与川芎嗪组比较
■P<0.05
2.3 各组大鼠脑缺血 24 h脑组织水及 Ca2+含量的
差异
  模型组大鼠脑组织水 、Ca2+含量明显高于假手术
组(P<0.01);川芎嗪组 、聚花过路黄组大鼠脑组织
水 、Ca2+含量明显低于模型组(P <0.05 , P <0.01);
聚花过路黄组大鼠脑组织水 、Ca2+含量显著低于川芎
嗪组(P<0.05)。见表 2。
表 2 各组大鼠脑缺血 24 h脑组织水及
Ca2+含量的差异( x ±s)
组别 例数 水(%) Ca2+(mg/ g)
假手术组 6 78.90±1.00 96.72±13.84
模型组 8 84.63±2.30** 505.00±96.65**
川芎嗪组 9 82.36±1.16 ■ 270.20±70.69 ■■
聚花过路黄组 11 81.02±1.02■■△ 196.65±70.87■■△
  与假手术组比较** P<0.01;与模型组比较■P <0.05 ,
■■ P<0.01;与川芎嗪组比较△P<0.05
2.4 各组大鼠脑缺血 24 h脑梗死体积的比较
与模型组比较 ,聚花过路黄组 、川芎嗪组大鼠脑
梗死体积显著减小(P <0.01),与川芎嗪组比较 ,聚花
过路黄组大鼠脑梗死体积显著减小(P<0.01)。见表
3。
表 3 各组大鼠脑缺血 24 h梗死体积比较( x ±s)
组别 例数 梗死体积(%)
假手术组 6 0
模型组 8 34.38±5.48
川芎嗪组 9 27.03±2.17**
聚花过路黄组 11 20.35±3.39**■■
  与模型组比较**P<0.01;与川芎嗪组比较■■P<0.01
3 讨论
3.1 对局灶性脑缺血动物模型的评价
线栓法制备局灶性脑缺血动物模型 ,不需开颅 ,
创伤小 ,不影响缺血后脑水肿和颅内压病理变化的自
然过程 ,并且可用于局灶性脑缺血后再灌注损伤的研
究 ,明显优于开颅结扎 MCA 方法。但线栓法容易造
成Willis环血管破裂出血 ,或栓塞失败 。本文采用大
鼠脑中动脉线栓塞法制备局灶性脑缺血模型 ,经 TTC
染色证实大脑中动脉分布区可见缺血灶 ,与临床大脑
中动脉缺血病灶区域相类似 ,表明该模型的复制是成
功的 。本实验通过控制实验动物体重范围 ,规范栓线
头部直径及光滑度等措施 , 保证了模型复制的成功
率 ,提高了模型的可靠性 、稳定性。此外 ,摒弃术后蛛
网膜下腔出血及无神经缺损症状动物 ,从而进一步避
免了模型因素对实验结果的影响 。
3.2 Ca2+与脑缺血性损伤
Ca2+是神经细胞信息传递及神经递质合成与释
放重要的细胞内第二信使[ 2] 。正常生理状态下 ,神经
细胞内外存在很大的 Ca2+浓度梯度差 ,脑损伤的多种
细胞毒性反应中 ,细胞内钙超载被认为是其中心环
节[ 3] 。因此 ,检测组织细胞 Ca2+浓度是探测脑损伤神
经变化的重要内容。常用测定 Ca2+的方法有利用原
子吸收分光光度仪 、荧光光度仪测定脑组织钙含量 ,
或利用 Ca2+荧光探针 、膜片钳技术测定胞质游离钙 。
脑缺血导致脑组织损伤的病理生理过程比较复
杂 ,是多因素 、多环节 、多途径共同作用的结果 ,其过
程往往与细胞内 Ca2+超载有关 ,Ca2+超载是神经细胞
死亡的最后共同通路[ 4] 。脑缺血可通过下述多种途
径 ,导致大量 Ca2+内流细胞引起细胞 Ca2+超载:①脑
缺血缺氧时 ,细胞氧化磷酸化能力降低 , ATP 合成减
少 ,离子泵失效 , Na+-K+泵功能降低 , N a+ 、K+交换
减少 ,从而引起电压依赖性 Ca2+通道开放 ,大量 Ca2+
内流;②脑缺血缺氧时 ,兴奋性氨基酸释放 ,作用于 N-
甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体 ,使受体依赖性 Ca2+
通道开放 ,Ca2+大量内流;③脑缺血缺氧时 ,产生大量
氧自由基 ,损伤脂质膜 ,影响膜通透性及离子转运 ,引
起钙内流;④脑缺血时 ,引起多巴胺 、5-羟色胺增加 ,均
可促使 Ca2+内流 ,内 Ca2+释放 。Ca2+大量超载可通
过下述途径造成脑缺血性损伤:①胞内 Ca2+超载时 ,
大量 Ca2+以磷酸盐形式沉积于线粒体 ,干扰氧化磷
化 ,能量产生障碍从而使细胞能量供应障碍;②胞内
Ca2+超载 ,干扰神经细胞蛋白质代谢 , Ca2+激活钙依
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赖性蛋白酶 ,其活性病理性增加 ,使细胞结构分解 ,神
经元骨架破坏 ,神经细丝分解 ,神经微管解聚 ,严重影
响轴浆的正常转运 ,导致神经细胞死亡[ 5] ;同时 ,激活
核酸内切酶 ,使细胞核DNA片段化[ 6] ;③胞内 Ca2+超
载可激活磷脂酶 A 2 ,使膜磷脂分解加速 ,破坏膜的正
常结构导致大脑不可逆性损伤 ,膜磷脂分解过程中有
大量游离脂肪酸生成 ,主要是花生四烯酸 ,在环氧化
酶和脂氧化酶催化下 ,产生大量氧自由基 ,以及前列
腺素 、白三烯等细胞毒物质 ,加重了脑损伤[ 7] ;④胞内
Ca2+超载 ,可刺激一氧化氮合成酶(NOS)的形成 ,大
量生成 NO 、自由基 ,导致脑损伤 。本结果显示:脑缺
血 24 h 后 ,组织Ca2+明显增加 ,表明 Ca2+的确参与了
脑缺血的病理损伤过程。
3.3 聚花过路黄在缺血性脑损伤中的作用及可能机制
实验研究发现:在脑缺血性损伤前 ,给予预防性
神经保护治疗较发病后用药治疗取得更好的效果 。
因为机体存在着内源性保护和修复机制 ,神经保护可
增强脑神经元对缺血的耐受性 ,促进功能恢复 。本实
验结果显示:大鼠脑缺血损伤前 ,使用聚花过路黄 、川
芎嗪进行预防性神经保护治疗 ,可不同程度地减轻脑
缺血所致神经缺损症状 ,减轻脑缺血所致脑水肿及脑
神经元损伤 ,缩小脑梗死面积。表明聚花过路黄 、川
芎嗪可增强脑神经元对缺血的耐受性 ,促进功能恢
复 ,具有较好的神经保护作用。其中 ,聚花过路黄作
用优于川芎嗪 。川芎嗪是治疗脑缺血性损伤的常用
药物 ,其药理作用已为临床 、实验所证实。聚花过路
黄是一种民间草药 ,目前还没有发现其有关药理作用
的研究报道 。本实验结果表明:聚花过路黄在减轻缺
血性脑损伤的同时 ,可显著抑制缺血所致的细胞内
Ca2+超载 ,提示其对缺血性脑损伤的保护机制可能是
通过抑制脑缺血后细胞内 Ca2+超载实现的 。
总之 ,聚花过路黄可明显抑制脑缺血区 Ca2+的增
加 ,减轻脑缺血所致的脑水肿 ,缩小梗死灶 ,提高脑神
经元对缺血 、缺氧的耐受力 ,对脑缺血性损伤具有较
好的神经保护作用 ,其作用优于川芎嗪 ,值得进一步
研究及临床验证。
参 考 文 献
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(2009-04-29 收稿)
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