全 文 ：第21卷第4期
2012年4月
武警后勤学院学报（医学版）
Journal of Logistics University of CAPF（Medical Sciences）
vol.21 No.4
Apr. 2012
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论 著
doi:10.3969/j.issn.2095-3720.2012.04.001
[基金项目]国家自然科学基金 (81073152)，天津市重点项目
(10JCZDJC21100)
[收稿日期]2012-01-26; [修回日期]2012-04-16
[作者简介]杨虎（1982-），籍贯河北，主要从事高原缺氧及抗缺氧药
物研究。
[通讯作者]李灵芝，博士，教授，博士生导师，E-mail: llzhx@yahoo.cn
蕨麻对急性低压缺氧大鼠的保护作用及对血清ET-1、CGRP
水平的影响
杨 虎1，2，张永亮1，3，李灵芝1，3（1.武警后勤学院，天津 300162；2.武警河北总队医院病理科，河北 石家庄 050081；
3.天津市职业与环境危害生物标志物重点实验室，天津 300162）
摘 要：【目的】建立大鼠急性低压缺氧模型，研究蕨麻乙醇提取物对组织缺氧损伤的保护作用及其对血清内皮素-1（vascular
endothelial growth factor-1，ET-1）与降钙素基因相关肽（calcitonin gene related peptide，CGRP）水平的影响。【方法】78只雄性
Sprage-Dawley大鼠随机分为常氧对照组、急性低压缺氧模型组、蕨麻乙醇提取物高［3.6 g·（kg·d）-1］、中［1.8 g·（kg·d）-1］和低
［0.9 g·（kg·d）-1］剂量组，尼莫地平组［0.02 g·（kg·d）-1］，每组13只。除常氧对照组外，各组大鼠在减压舱内模拟海拔7 000米
缺氧12 h。HE常规染色观察心、脑、肾组织病理改变；用ELISA法检测各组大鼠血清ET-1和CGRP水平。【结果】低压缺氧模型
组大鼠心肌、脑组织及肾组织均发生明显的病理学改变，血清ET-1含量显著升高（P < 0.01），CGRP含量显著降低（P < 0.01），
ET-1/CGRP比值显著高于正常对照组（P < 0.01）。蕨麻乙醇提取物3.6 g·（kg·d）-1组大鼠心、脑、肾组织病理改变明显改善，血
清ET-1水平降低（P < 0.01），CGRP水平升高（P < 0.05），其血清ET-1/CGRP比值与正常组无显著性差异（P > 0.05）。【结论】蕨
麻可以有效保护急性低压缺氧造成的组织损伤，可能与其抑制ET-1的释放，促进CGRP释放，维持ET-1和CGRP的动态平衡
有关。
关键词：内皮素-1；降钙素基因相关肽；低压缺氧；蕨麻
【文章编号】2095-3720(2012)04-0229-04 【中图分类号】R961.1 【文献标识码】A
Protective effects of Potentilla anserine L. on organs and levels of ET-1 and CGRP in
acute hypobaric hypoxia rats
YANG Hu, ZHANG Yong-liang，LI Ling-zhi (Logistics University of Chinese Peoples Armed Police Force, Tianjin
300162, China)
Abstract:【Objective】To establish the model of hypobaric hypoxia and to study the protective effects of Potentilla anserine on organs
and levels of vascular endothelial growth factor-1(ET-1) and calcitonin gene related peptide (CGRP) in rats exposed to acute hypobaric
hypoxia.【Methods】 Male Sprague-Dawley rats were randomly divided into control group, model group, Potentilla anserina
intervention groups. alcohol extract [3.6 g·(kg·d)-1, 1.8 g·(kg·d)-1, 0.9 g·(kg·d)-1] and Nimodpine group[0.02 g·(kg·d)-1]. The injury
degree resulted from hypobaric hypoxia in hearts, brains and kidney were observed by HE staining sections. The levels of ET-1 and
CGRP in serum were detected by ELISA assay.【Result】Compared with control group, in hypobaric hypoxia model group, the obvious
pathological changes were showed in hearts, brains and kidneys. The level of CGRP was decreased(P < 0.01) while the level of ET-1
(P < 0.01) and the ratio of ET-1/CGRP were increased. In the Potentilla anserine group. 3.6 g·(kg·d)-1, the level of ET-1 was decreased
(P < 0.01) and the level of CGRP was increased (P < 0.01), no significant difference was observed in ET-1/CGRP when compared with
hypobaric hypoxia model group.【Conclusion】Potentilla anserine. showed a remarkable protective effect on tissue injury induced by
acute hypobaric hypoxia, which may be related to that the Potentilla
anserine. decreased ET-1 and increased CGRP and then remained
the kinetic equilibrium between ET-1 and CGRP.
Key words: Vascular endothelial growth factor-1；Calcitonin gene
related peptide；Hypobaric hypoxia; Potentilla anserina L
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急性高原病主要包括急性轻型高原病、高原急
性肺水肿、急性脑水肿、高原性脑病，是高原特发病
之一，其引发的一系列临床症候群严重威胁高原人
群健康。蕨麻主要产于我国青海、西藏等高寒地
带，具有显著的抗缺氧［1］、抗氧化［2］、抗寒冷、清除自
由基及抗疲劳作用［3］。提示其可能对缺氧损伤具有
保护作用。本课题组前期研究发现蕨麻对小鼠低
压缺氧损伤具有显著保护作用［3］，提示蕨麻可能对
高原缺氧损伤具有保护作用，本实验模拟相当于海
拔7 000 m高原缺氧环境，观察蕨麻对大鼠心、脑、肾
组织的保护作用及对血清内皮素-1（vascular
endothelial growth factor-1，ET-1）与降钙素基因相关
肽（calcitonin gene related peptide，CGRP）水平的影
响，探讨蕨麻在抗高原缺氧方面的应用前景。
1 材料和方法
1.1 材 料
1.1.1 药材与试剂：蕨麻乙醇提取物（由本实验室
提取，每g相当于蕨麻生药3 g）；尼莫地平片（山西
亚宝药业公司，批号：H14022821）。ET-1 ELISA试
剂盒（批号：11-9921），CGRP ELISA试剂盒（批号：
CD-A011）美国ADL生物公司提供。
1.1.2 实验动物：雄性Sprage-Dawley大鼠78只，体
重（300±25）g，军事医学科学院动物试验中心提
供，许可证号：SCXK-（军）2002-001。
1.2 方 法
1.2.1 实验分组与给药方法：78只大鼠随机分为常
氧对照组、低压缺氧模型组、蕨麻高、中、低剂量组
和尼莫地平组，每组13只。蕨麻乙醇提取物及尼莫
地平用3‰羧甲基纤维素钠（CMC-Na）配制，高、中、
低剂量组分别给予3.6、1.8、0.9 g·（kg·d）-1，尼莫地
平组给予0.02 g·（kg·d）-1，常氧对照组和缺氧模型
组给予等体积的3‰CMC-Na。给药体积均为2 ml，
灌胃14 d 。
1.2.2 低压缺氧模型的建立：除常氧对照组外，其
余各组均于最后一次灌胃后置于缺氧舱进行低压
缺氧，实验过程中维持氧含量8%～10%，温度（25±
3）℃，湿度 65%，控制气流流量（0.09～0.1）m3/h 。
15 min使舱内大气压降至-0.06 Mpa（相当于海拔
7 000 m），期间实时观察并记录大鼠行为状态；持续
缺氧12 h后，15 min时间内使舱内气压回升至常压，
出舱，处死，取材。
1.2.3 形态学观察：取大鼠脑、心肌、肾组织石蜡包埋
切片，H.E染色，光学显微镜下观察组织形态学变化。
1.2.4 血清ET-1、CGRP含量的测定：大鼠出舱后，乌
拉坦1 g/kg腹腔浅麻醉，从腹主动脉迅速抽取血，离
心取血清，按试剂盒说明，采用ELISA方法进行测定。
1.2.5 统计学处理：实验结果用均数±标准差表
示，组间显著性差异用SPSS13.0软件进行t检验，以
P < 0.05为有统计学差异。
2 结 果
2.1 H.E染色
2.1.1 脑组织形态学改变：缺氧模型组海马神经元
以坏死和凋亡为主，可见大部分细胞固缩变形，胞
浆深染，轴突断裂或消失。蕨麻高剂量组神经元胞
浆均匀饱满，淡染，核仁明显，细胞排列均一。中剂
量组海马神经元形态较缺氧模型组改善，仍有部分
细胞皱缩变形，胞浆深染，核碎裂及核溶解，轴突消
失；低剂量组海马神经元大部分细胞水肿，凋亡，细
胞固缩变形。尼莫地平组海马神经元部分细胞固
缩变形，深染，轴突断裂消失，部分细胞凋亡（图1，
见封二）。
2.1.2 心肌形态学改变：缺氧模型组和低剂量组肌
纤维排列紊乱，出现嗜酸性改变及波浪状损伤，局
部有炎细胞浸润；蕨麻高剂量组较缺氧模型组相比
损伤明显减轻，肌纤维排列基本整齐，偶见点状嗜
酸性染色，未见炎细胞浸润及波浪状损伤。尼莫地
平组损伤明显减轻，肌纤维排列基本整齐，偶见条
状嗜酸性染色（图2，见封二）。
2.1.3 肾组织形态学改变：与常氧对照组相比，缺
氧模型组肾小球近曲小管上皮细胞内可见大量大
小不等的圆形红染小滴（玻璃样变性），蕨麻高剂量
组和尼莫地平偶尔可见这种玻璃样小滴沉积（图3，
见封二）。
2.2 血清ET-1及CGRP含量测定
低压缺氧损伤后，缺氧模型组血清中ET-1含量
与常氧对照组相比明显增加（P < 0.01），CGRP含量
显著降低（P < 0.01），其ET-1/CGRP比值显著增大
（P < 0.01）；与缺氧模型组相比，蕨麻高剂量组ET-1
含量显著降低（P < 0.01），CGRP含量显著升高（P <
0.05），其ET-1/CGRP比值与常氧对照组无统计学差
异（P > 0.05）；中剂量组ET-1含量显著降低（P <
0.01），CGRP含量显著升高（P < 0.01），其ET-1/CGRP
比值显著小于常氧对照组（P < 0.01）；低剂量组ET-1
含量显著降低（P < 0.01），CGRP含量与缺氧模型组无
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差异（P > 0.05），其ET-1/CGRP比值显著大于常氧
对照组（P < 0.05）；与缺氧模型组相比，尼莫地平组
ET-1也明显降低（P < 0.01），但CGRP含量无明显改
变（P > 0.05），其ET-1/CGRP比值与常氧对照组无
统计学差异（P > 0.05）。见表1。
表1蕨麻对低压缺氧大鼠血清ET-1与CGRP含量的影响
(􀱽±s，n = 10)
组别
常氧对照组
缺氧模型组
尼莫地平组
蕨麻高剂量
蕨麻中剂量
蕨麻低剂量
剂量
[g·(kg·d)-1]
--
--
0.02
3.6
1.8
0.9
ET-1
（pg/ml）
2.06±0.35
3.12±0.34①
1.98±0.12③
1.87±0.22③
2.03±0.18③
2.30±0.28③
CGRP
（pmol/L）
2.35±0.22
2.04±0.37①
2.17±0.23
2.62±0.82④
2.32± 0.68
2.14±0.84
ET-1/CGRP
0.88±0.14
1.55±0.30①
0.92±0.11
0.77±0.20
0.88±0.17
1.17±0.37②
①：与常氧对照组比较，P < 0.01；②：与常氧对照组比较，P < 0.05；
③：与缺氧模型组比较，P < 0.01；④：与缺氧模型组比较，P < 0.05
3 讨 论
高原环境对人类损害的主要因素是低压缺氧
条件下引发各系统机能的应激性反应，导致出现不
同程度的“高原反应”。本实验结果显示大鼠在相
当于海拔7 000 m高度缺氧12 h后，大鼠海马大部分
神经元损伤，神经元突起短小或消失，部分神经元
胞体变小、固缩、深染、拉长，或呈三角形，细胞核小
而深染；大鼠心肌组织可见肌纤维排列紊乱，出现
片状嗜酸性变，波浪状损伤，局部可见炎细胞浸润；
肾组织肾小球近曲小管上皮细胞内出现玻璃样变
性（或透明变性），这是由于缺氧造成肾小球滤过膜
通透性加大，血浆蛋白经肾小球滤出增多，又被曲
管上皮细胞吞饮并在胞浆内融合成玻璃样小滴，提
示低压缺氧已经造成大鼠心、脑、肾明显损伤。组
织形态学观察结果还显示，低压缺氧前预先给予蕨
麻乙醇提取物可以明显改善脑组织、心肌组织和肾
组织病理改变，表明蕨麻对低压缺氧导致的脏器损
伤具有保护作用。
ET是稳定正常血液循环的关键物质，它含有
ET-1、ET-2和ET-3三种异构体，其中ET-1活性最
强，是唯一存在于血管内皮的ET。ET-1是由21个
氨基酸组成的生物活性多肽，它是一种内皮源性强
效血管收缩肽，其合成和分泌受多种化学和物理因
素的调节［4］，通过与其分布广泛的特异性受体结合，
可使血管收缩和痉挛。ET-1主要由血管内皮细胞
（vascular endothelial cell，VEC）分泌，在VEC损伤时
可大量分泌，因此ET-1是目前测定VEC损伤的重要
手段之一。Morganti等报道血浆ET-1增加与高原暴
露有关，这可能是低氧条件下肽的分泌增加的结果，
也可能与肺循环对低氧的生理性适应有关［5］。
ET-1 还能引起细胞内Ca2+增加，加重脑水肿。
CGRP是由37个氨基酸组成的一种生物活性多
肽，主要分布在动脉周围，是体内最强的舒血管物
质和神经递质，主要由支配心血管神经系统的传入
神经末梢释放［6］。国内学者报道，血浆CGRP在应
激条件下明显升高，对机体可起保护作用。创伤性
脑损伤、全身应激反应，交感神经兴奋及损伤后颅
内高压、脑水肿及脑缺血、缺氧均可诱发CGRP释
放。CGRP与受体结合后，可促使细胞内环磷酸腺
苷水平升高，促进前列腺素的释放，对脑、心脏、肺、
全身血管有明显的扩张作用［7，8］；同时，CGRP还可降
低血黏度，减轻脑水肿，抑制血浆脂质过氧化产物
丙二醛（malonaldehyde，MDA）的升高。
CGRP与ET-1是一对具有拮抗作用的血管活性
肽。正常生理状态下，ET-1和CGRP的血浆浓度维
持相对的动态平衡，CGRP可抑制ET的基础释放率达
22%～66%，而ET对舒血管肽CGRP的释放也有抑制
调控作用，以此维持心脑血管的功能稳定。一方面，
ET-1 促使Ca2+内流，引起细胞内Ca2+含量增加，加重
脑水肿的趋势；另一方面，CGRP能抑制Ca2+内流，维
持细胞内Ca2+稳态，减轻细胞内Ca2+超载，缓解损伤所
引起的脑水肿［9］，病理状态下两者失去平衡。
本研究显示，低压缺氧12 h后大鼠血清ET-1含
量升高，此与Morganti等［5］的报道相符，而CGRP含
量降低却降低，ET-1/CGRP比值显著大于正常值，提
示低压缺氧造成血管内皮细胞损伤而使ET-1分泌
入血增多，但此时机体未能合成足够的CGRP来抑
制ET-1，破坏了正常生理状态下二者的动态平衡，
加重了组织缺血缺氧，最终可能对大鼠组织损伤的
发生起到了促进作用。预先给予蕨麻乙醇提取物，
可明显减轻因低压缺氧造成的大鼠血管内皮损伤，
从而降低损伤后血清ET-1水平，同时提高CGRP的
水平，使ET-1/CGRP比值趋于正常，恢复了正常的
动态平衡，从而抑制了ET-1强烈的缩血管，减轻了
组织的缺血损伤，提示蕨麻可能通过影响血管活性
因子水平，增强机体对抗低压缺氧（下转第247页）
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表3 不同厂家钠钾离子测定结果
厂家
海南
黑龙江
成都
重庆
湖北
Na+含量
（%）
4.48
3.75
3.52
3.73
3.39
K+含量
（%）
6.12
5.89
6.16
6.74
5.94
Na+相当于
理论含量
119%
100%
94%
99%
90%
K+相当于
理论含量
96%
92%
96%
105%
93%
Na+：K+比例
1.24
1.08
0.97
0.94
0.97
3 讨 论
在色谱条件的选择与优化中［8］，采用ICS-5000
离子色谱系统，以 IonPac AG12A 分析柱，IonPac
AS12A为保护柱，使用甲烷磺酸（MSA）作为淋洗
液。本色谱条件可使钠离子、钾离子、镁离子以及
钙离子完全分离，峰型良好，无干扰峰出现，且出峰
时间均在10 min以内。从检测方法来看，钠、钾离
子测定方法的加标回收率分别为96.0%和96.8%，线
相关系数为99.99%。所建立的钠钾比测定方法，选
择性高、快速简便、灵敏、准确。
从样品的检测结果来看，不同厂家的炎琥宁原
料药样品中钠、钾离子的含量差别较大，有的钠钾
比高达1.24：1。因此，个别企业产品质量有待进一
步提高，炎琥宁原料药标准有待进一步完善［2］。由
于质量标准中无此项目检查，厂家也未对此进行控
制，建议在原料质量标准中增订此项检查。
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(责任编辑:董瓅瑾)
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(责任编辑：张璐)
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