全 文 :JChinMicrocircOct.2007, Vol.11, No.5
基金项目:河北省科学技术与社会发展指导计划(052761690)
作者单位:075029 河北张家口 ,河北北方学院病理生理教研室
第一作者简介:李俊杰(1968-),男 ,汉族 ,副教授 ,硕士。主要从
事微循环学研究。
■通信作者:ncylxf@sohu.com
文章编号:1007-8568(2007)05-0300-03 ·实验研究·
夏至草醇提物对急性微循环障碍
大鼠自由基损伤的影响
李俊杰 ,王伟平 ,赵自刚 ,牛春雨■ ,刘艳凯 ,姜 华 ,张 静
【摘要】 目的 观察夏至草醇提物对高分子右旋糖苷(Dextran500)致急性微循环障碍大鼠器官
自由基损伤的影响。方法 Wistar雄性大鼠 20只 ,随机分为夏至草组(n=8)、模型组(n=6)和对照组
(n=6)。静注 10% Dextran500(10 ml/kg.bw)复制急性微循环障碍模型(对照组以等量生理盐水代
替)。 6 min后 ,夏至草组自颈静脉缓慢推注夏至草醇提物(5 g/ml, 6g/kg.bw),其它两组以等量生理盐
水代替。 40 min后 , 制备肝 、肾 、心肌 、肺组织匀浆 ,观察组织匀浆自由基指标的变化。结果 与对照组
相比 , 模型组肝 、肾 、心肌 、肺组织匀浆 MDA含量显著升高 , SOD活性降低;夏至草组各器官组织匀浆
MDA含量显著低于模型组 , SOD活性升高 , 除心肌组织匀浆 SOD活性低于对照组外 , 其它各指标与对
照组均无统计学意义 。结论 夏至草醇提物能明显减轻 Dextran500致急性微循环障碍大鼠的自由基
损伤。
【关键词】 夏至草;急性微循环障碍;高分子右旋糖苷;自由基
中图分类号:R364.1 文献标识码:B
EffectsofEthanolExtractfromMrrubiumIncisumonFreeRadicalInjuryofAcuteMicrocircula-
toryDisturbanceRats
LIJun-jie, WANGWei-ping, ZHAOZi-gang, NIUChun-yu, LIUYan-Kai, JIANGHua, ZHANGJing.
DepartmentofPathophysiololgy, HebeiNorthUniversity, Zhangjiakou075029, China
【Abstract】 Objective ToobservetheefectsofethanolextractfromMrrubiumIncisumonfreeradical
injuryoforgansinacutemicrocirculatorydisturbanceratsinducedbyDextran500.Methods 20maleWistar
ratswererandomlydividedintothreegroups:MrrubiumIncisumgroup(n=8), modelgroup(n=6)andcon-
trolgroup(n=6).Theacutemicrocirculatorydisturbancemodelwasestablishedbyintravenouslyadministra-
tingDextran500 (10ml/kg.bw), andDextran500wasreplacedbyequivalentnormalsalineincontrolgroup.
6 minuteslater, ethanolextractfromMrrubiumIncisumwasinfusedinMrrubiumIncisumgroup(5g/ml, 6g/
kg.bw);inothergroupsethanolextractfromMrrubiumIncisumwasreplacedbynormalsaline.After40 min,
takeouttheliver, kidney, cardiacmuscleandlungformakinghomogenateof10 percentconcentration, and
thefreeradicalindexesweredeterminedinhomogenate.Results TheMDAcontentofliver, kidney, cardiac
muscleandlunghomogenateinmodelgroupwassignificantlyincreased, andSODactivitywassignificantly
lowerthanthatofcontrolgroup.TheMDAcontentofliver, kidney, cardiacmuscleandlunghomogenatein
MrrubiumIncisumgroupweresignificantlylower, andSODactivitywassignificantlyincreasedthanthatof
modelgroup.TheindexesofMrubiumIncisumgrouphadnostatisticaldifferencewithcontrolgroup, except
thatSODactivityofcardiacmusclehomogenatewaslower.Conclusion EthanolextractfromMrrubiumInci-
sumcouldmarkedlyabatethefreeradicalinjuryofacutemicrocirculatorydisturbanceratsbyDextran500.
【Keywords】 MrubiumIncisum;Acutemicrocirculatorydisturbance;Dextran500;Freeradical
人体细胞 、组织和器官的正常功能 ,依赖于正 常的血液循环及血液灌流。微循环障碍是引起器
官功能障碍甚至损伤的主要因素之一。研究表明 ,
高分子右旋糖苷 (Dextran500)在导致大鼠微循环
障碍及血液流变性异常的同时 ,可引起大鼠肝 、肾 、
肺等器官组织形态学损伤 ,可见红细胞瘀滞 、血栓
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中国微循环 2007年 10月第 11卷第 5期
形成及坏死 [ 1] ,夏至草可明显改善血瘀大鼠血液和
淋巴微循环障碍 [ 2, 3] 。为了进一步阐明夏至草醇提
物干预急性微循环障碍大鼠器官损伤的机制 ,本文
观察夏至草醇提物对 Dextran500致大鼠急性微循
环障碍时各器官自由基损伤的影响。
材料和方法
1 动物与分组
应用 Wistar大鼠 20只 ,体质量 240 ~ 300 g(中
国医科院实验动物繁育中心提供),随机分为夏至
草组(n=8)、模型组(n=6)和对照组(n=6)。前
两组以 Dextran500复制急性微循环障碍模型。
2 药品及仪器
唇形科夏至草属植物夏至草 [ mrrubiumincisum
Benth]的全草(内蒙驻张家口医药站提供 ,经河北
北方学院中医系姜希强教授鉴定),按文献 [ 4]报道
方法 ,制备夏至草醇提物 ,经水煎醇沉 ,再经活性炭
脱色 、灭菌 ,制成生药含量为 5 g/ml的注射液(pH、
澄清度 、溶血试验检测均为合格);戊巴比妥钠(北
京化学试剂厂生产 ,批号 20000919);肝素钠(北京
奥博星生物技术责任有限公司生产 ,批号 001218);
高分子右旋糖苷(Dextran500,瑞典 PharmaciaBio-
tech)。WZF-50F2双道微量注射泵(浙江大学医学
仪器有限公司);FJ-200型高速分散均质机(上海标
本模具厂)。
3 急性微循环障碍模型的复制
所有大鼠均以 2%戊巴比妥钠溶液(50 mg/kg.
bw)肌注麻醉后 ,行颈部正中手术切口 ,剥离左颈静
脉和右颈总动脉 ,插管 ,备注射 、输液及放血用 。稳
定 15 min后 ,夏至草组及模型组大鼠 ,以 10%的
Dextran500(10 ml/kg.bw)经左颈静脉缓慢匀速推
注 , 1 min注完 ,复制急性微循环障碍模型 [ 5, 6] 。 6
min后 ,夏至草组经微量注射泵由颈静脉缓慢推注
夏至草醇提物(6 g/kg.bw,以等量生理盐水稀释);
模型组输入与夏至草醇提物等量的生理盐水;输液
时间为 5 min。对照组以等量生理盐水代替 Dextran
500和夏至草醇提物 。
4 标本制备及指标检测
经夏至草醇提物治疗或相当于治疗 40 min后 ,
分别处死动物。选择固定的肝 、肾 、心肌 、肺组织各
0.8 ~ 1.0 g,加 9倍的 4℃无菌生理盐水 ,应用高速
分散均质机低温制备 10%组织匀浆 ,应用高速低温
离心机以 2 500r/min离心 10min,取上清液置于冰
箱内 -80℃冷冻备测。应用改良硫代巴比妥酸
(TBA)微量法测定各脏器组织匀浆丙二醛(MDA)
水平 、黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物歧化酶(SOD)
活性 ,严格按照试剂盒说明书要求进行操作(试剂
盒购自南京建成生物工程研究所);各脏器组织匀
浆蛋白以考马斯亮兰法进行定量。
5 统计学处理
所有数据以均数 ±标准差( x±s)表示 ,经 SPSS
11.0统计软件包进行单因素方差分析 ,两组间比较
用两样本均数 t检验 , P<0.05为具有显著性差异。
结 果
1 夏至草醇提物对急性微循环障碍大鼠各器
官组织匀浆 MDA含量的影响
模型组肝 、肾 、心肌 、肺组织匀浆 MDA含量均
显著高于夏至草组和对照组(P<0.01),而夏至草
组各器官组织匀浆 MDA含量与对照组比较无统计
学意义(P>0.05,表 1)。通过对不同器官组织匀
浆 MDA含量进行比较发现 ,各组肝 、肾 、心肌 、肺之
间 MDA含量均无统计学差异 ,但在对照组以心肌
最低 、模型组以肺最低 、夏至草组以肺最低(心肌最
高)。
2 夏至草醇提物对急性微循环障碍大鼠各器
官组织匀浆 SOD活性的影响
给予 Dextran500后 ,模型组肝 、肾 、心肌 、肺组
织匀浆 SOD活性均显著低于对照组(P<0.01);夏
至草组除心肌组织匀浆 SOD活性低于对照组外(P
<0.05),肝 、肾 、肺组织匀浆 SOD活性与对照组均
无统计学差异(P>0.05),且各器官组织匀浆 SOD
活性高于模型组(P<0.01 ~ 0.05,表 2)。同时发
现 ,对照组肾 、心肌组织 SOD活性高于肝 、肺 ,注射
Dextran500后 , SOD活性下降低程度以肾 、心肌较
大 ,夏至草治疗后 ,以肾组织 SOD活性的提升程度
最强 。
表 1 夏至草醇提物对急性微循环障碍大鼠各器官组织匀浆
MDA含量的影响(μmol/gprot, x±s)
组别 例数 MDA肝 肾 心肌 肺
对照组 6 1.70±0.15 1.56±0.28 1.38±0.17 1.45±0.27
模型组 6 3.33±0.77* 3.05±0.68* 3.21±0.46* 2.35±0.60*
夏至草组 8 1.32±0.44△ 1.32±0.53△ 1.65±0.65△ 1.10±0.31△
注:与对照组比较, *P<0.01;与模型组比较, △P<0.01。
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表 2 夏至草醇提物对急性微循环障碍大鼠各器官组织匀浆
SOD活性的影响(U/mgprot, x±s)
组别 例数 SOD肝 肾 心肌 肺
对照组 6 12.70±2.49 17.22±1.01 17.89±2.29 13.71±2.93
模型组 6 7.96±1.31** 9.17±1.73** 9.94±2.41** 9.57±0.68**
夏至草组 8 10.84±1.55△ 15.90±3.35△△14.28±3.51*△12.71±2.72△
注:与对照组比较, *P<0.05, **P<0.01;与模型组比较 , △P<
0.05, △△P<0.01。
讨 论
高分子右旋糖苷所导致的微循环障碍以及凝
血功能紊乱是引起大鼠肺 、肾 、肝等多个器官的功
能障碍 、诱发多器官功能障碍综合征(multipleorgan
dysfunctionsyndrome, MODS)的主要因素之一 [ 1] 。
因此 ,从改善微循环障碍以及血液流变性异常来寻
找药物和其他有效措施正成为医学研究的重要课
题之一 。夏至草具有利水消肿 、活血化瘀作用 [ 7] ,
前期工作研究表明[ 8] ,静脉推注不同剂量的夏至草
醇提物可改善大鼠的淋巴微循环障碍 ,增强肠系膜
淋巴管收缩频率及幅度 ,肠淋巴流量 、蛋白输出量
明显升高 ,该作用在 6 g/kg剂量时最显著 , 1 g/kg
剂量则对淋巴循环未发生影响 ,在一定范围内呈剂
量效应关系 。为此 ,本研究选择了应用 6 g/kg的剂
量 ,从自由基损伤角度观察夏至草醇提物对急性微
循环障碍大鼠器官损伤的影响 ,阐明夏至草的药理
学作用 ,并为器官损伤的药物治疗提供实验依据。
自由基损伤在细胞损伤乃至器官功能障碍的
发病学中具有重要作用 [ 9] 。研究结果表明 , 给予
Dextran500后 ,模型组肝 、肾 、心肌 、肺组织匀浆自
由基的代谢产物 MDA含量均显著升高 ,具有清除
自由基功能的 SOD活性降低 ,结果提示 Dextran500
在引起大鼠急性微循环障碍的同时 ,加重了组织细
胞的缺氧以及酸性产物潴留 , 加速了自由基的生
成 ,这是引起自由基产生和释放的重要原因 [ 10] 。表
现在各脏器组织匀浆的自由基产物 MDA含量增
多 ,也加速了 SOD的消耗 ,而过多的氧自由基进一
步激活补体 ,补体系统被激活 ,补体活化产物(C3a、
C3b、C5a等)可以刺激巨噬细胞和中性粒细胞释放
细胞因子和氧自由基 ,后者进一步通过膜脂质过氧
化作用攻击内皮细胞而加重损伤 ,形成细胞损伤的
恶性循环。输入夏至草醇提物后 ,各脏器组织匀浆
MDA的含量均显著低于模型组 , SOD活性升高 ,结
果提示输入夏至草醇提物有效地减轻了大鼠各脏
器的自由基损伤 ,这主要是由于夏至草醇提物具有
良好的改善微循环作用 ,减轻了 Dextran500致大鼠
的急性微循环障碍 ,从而缓解了细胞的缺氧状态 ,
抑制了自由基释放 ,使机体自由基的产生与清除趋
于平衡 ,减轻自由基对组织细胞的损伤作用 ,最终
达到了保护器官功能的作用。
为了解夏至草醇提物对不同器官抗自由基损
伤的作用 ,对同一组内不同器官的 MDA水平与
SOD活性进行了比较。结果表明 ,夏至草醇提物抑
制组织细胞 MDA产生增多或促进清除的作用在肺
组织最为显著 ,夏至草醇提物提升 SOD活性或减少
消耗的作用在肾组织最为显著 。结果提示 ,夏至草
醇提物对大鼠急性微循环障碍肺 、肾抗自由基损伤
的作用最强 ,而对心肌的改善作用较弱 ,这可能与
不同器官的血液循环状态以及 Dextran500经耳缘
静脉注射后到达心脏的时间较早等因素有关 。
综上所述 ,夏至草醇提物对 Dextran500致急性
微循环障碍大鼠具有较好的保护作用 ,其机制与夏
至草醇提物可有效改善微循环流态 [ 3] 、改善细胞缺
氧状态 ,从而减轻组织细胞的自由基损伤有关 ,这
为深入研究夏至草醇提物的药理学作用提供了实
验依据。以活血化瘀类中药为靶标 ,可为微循环障
碍类疾病的治疗开辟新途径。
参 考 文 献
1 李俊杰 ,王伟平 ,赵自刚 , 等.正常淋巴液对大鼠血小板功能及
肝、肾 、肺组织形态的影响 [ J] .中国微循环 , 2006, 10(1):30 ~
32, 45,封 3
2 张利民 ,姜华 ,刘艳凯 ,等.夏至草提取物对急性血瘀大鼠淋巴微
循环的作用 [ J] .中药材 , 2004, 27(7):509 ~ 511
3 张利民 ,姜华 ,任君旭 ,等.夏至草提取物对大鼠实验性微循环障
碍的影响 [ J] .四川中医 , 2004, 22(7):14~ 16
4 顾学裘.药物制剂注解 [ M].北京:人民卫生出版社 , 1988, 238
5 金惠铭 ,陈达信 ,闫友珍 ,等.静脉注射高分子右旋糖苷复制家兔
急性微循环障碍模型的实验研究 [ J] .中国急救医学 , 1982, 2
(3):37 ~ 41
6 张国平 ,金惠铭 ,森昌夫 ,等.辅酶 Q10改善大鼠微循环障碍的实
验研究 [ J] .中国微循环 , 2005, 9(1):34~ 36
7 李佳 ,陈玉婷.夏至草文献考证 [ J] .中华医史杂志 , 2001, 31(2):
113
8 牛春雨 ,李继承 ,刘艳凯 ,等.夏至草醇提物对大鼠淋巴循环作用
的实验研究 [ J] .中国药学杂志 , 2006, 41(12):914~ 917
9 王万铁 ,林丽娜 ,王卫 ,等.异丙酚对家兔肝缺血 /再灌注后抗氧化
能力改变的影响 [ J] .中国应用生理学杂志 , 2005, 21(1):26~ 29
10 SchauerRJ, GerbesAL, VonierD, etal.Glutathioneprotectsthe
ratliveragainstreperfusioninjuryafterprolongedwarmischemia[J].
AnnSurg, 2004, 239(2):220~ 231
(收稿:2006-12-11 修回:2007-04-06)
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