全 文 ：文章编号:1000-5404(2011)24-2631-03 短篇论著
珠子参总皂苷对小鼠局灶性脑缺血的保护作用
金家红1，贺海波2，石孟琼1，卢训丛2，陈良金2 (443002 湖北 宜昌，三峡大学医学院:基础医学实验中心1，中药药理实验
室2)
［摘要］ 目的 探讨珠子参总皂苷预处理对局灶性脑缺血小鼠脑损伤保护作用及其可能的作用机制。方法 实验
小鼠完全随机分为假手术组、模型组和珠子参总皂苷组;预给药 7 d 后，通过栓塞小鼠大脑中动脉，制作局灶性脑缺血模
型，并记录各组小鼠成活率。术后 24 h，进行神经症状评分、斜板实验然后处死小鼠，取脑并用 2，3，5-三苯基四氮唑染色
后测定脑梗死面积和用失重法计算脑组织含水量;进行脑组织形态学的观察和脑组织超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽
过氧化物酶(GSH-Px)、乳酸脱氢酶(LDH)、Na + -K + -ATP、Ca2 + -Mg2 + -ATP 酶活性和乳酸(LD)、丙二醛(MDA)含量检测。
结果 与模型组比较珠子参总皂苷能显著提高局灶性脑缺血模型小鼠成活率(P ＜ 0． 01) ，明显改善局灶性脑缺血损伤后
的神经症状，降低脑梗死面积和脑含水量(P ＜ 0． 01) ，改善脑组织学损伤;并能明显增加 SOD、GSH-Px、Na + -K + -ATP、
Ca2 + -Mg2 + -ATP酶活性，降低 LDH活性和 LD、MDA含量(P ＜ 0． 05，P ＜ 0． 01)。结论 珠子参总皂苷预处理对局灶性脑
缺血小鼠脑损伤具有明显的保护作用，改善脑能量代谢和抗氧化损伤可能是其作用机制之一。
［关键词］ 珠子参总皂苷;局灶性脑缺血;保护作用
［中图法分类号］ R-332;R284． 1;R743． 31 ［文献标志码］ A
［通信作者］ 石孟琼，E-mail:shmq0212@ 126． com
珠子参(Panacis majoris rhizoma)为五加科植物珠
子参的干燥根茎，具补肺养阴、祛瘀止痛、止血之功，主
要用于气阴两虚、烦热口渴、虚劳咳嗽、跌扑损伤、关节
痹痛、咯血、吐血、衄血、崩漏、外伤出血等症［1］。其化
学成分主要为皂苷类(如珠子参苷、竹节参苷、人参皂
苷、齐墩果酸、β-谷甾醇等) ，其次为多糖、倍半萜类以
及人体必需微量元素(如 Fe、Cu、Zn、Mn、Ni、Co、Mo
等)［2］。现代药理学研究显示，珠子参对心血管系统、
血液及造血系统、免疫系统、肿瘤等均有较好作
用［3 － 5］。我们前期研究发现珠子参除具有强心、抗心
肌缺血损伤外，还证实其水提物对小鼠局灶性脑缺血
和缺血再灌注损伤均具有较好的保护作用［3］。本研
究拟在此基础上进一步观察其主要化学成分总皂苷对
小鼠局灶性脑缺血的影响，为珠子参进一步研究开发
和临床应用提供理论基础和实验依据。
1 材料与方法
1． 1 实验动物
雄性 5 周龄清洁级昆明小鼠体质量 25 ～ 30 g，由湖北省实
验动物研究中心提供［许可证号:SCXK (鄂)2008 － 0005］。动
物饲养环境:室温(22 ± 1)℃，湿度(60 ± 5)%，12 h 明暗循环，
自由饮食和饮水，适应性饲养 3 d后开始实验。
1． 2 药品和试剂
珠子参购自宜昌市中医院，并经三峡大学植物与天然产物
湖北省重点实验室汪鋆植教授鉴定为五加科人参属植物珠子
参，该药材标本保存于三峡大学国家中医药管理局中药药理科
研三级实验室。水合氯醛(上海化学试剂采购供应五联化工厂
提供，批号 060818) ，2 3，5-三苯基氯化四氮唑(TTC，美国 Sig-
ma公司生产上海化学试剂公司进口分装，批号 060710) ，超氧
化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛
(MDA)、乳酸(LD)、乳酸脱氢酶(LDH)、Na + -K + -ATP、Ca2 + -
Mg2 + -ATP酶、考马斯亮蓝试剂盒(南京建成生物工程研究所) ，
其他试剂均为市售分析纯。
1． 3 珠子参总皂苷制备
珠子参粗粉，加 10 倍量 60%乙醇溶液，浸泡 2 h后，加热回
流提取 3次，每次 3 h，合并滤液，过滤，得提取液;提取液减压回
收乙醇至无醇味，加适量水稀释后放置，离心，取上清液，用等量
正丁醇萃取，减压回收溶剂，得粗总皂苷;粗总皂苷用 85%乙醇
溶液充分溶解，缓慢加入 4 ～ 5 倍量丙酮，静置 4 ～ 6 h，离心，收
集沉淀物并用适量丙酮洗涤，热风(60 ～ 80 ℃)干燥，得珠子参
总皂苷，用 HPLC测得珠子参总皂苷含量为 87. 5%。
1． 4 实验动物分组与给药
将小鼠采用完全随机设计分组法分为 3 组，分别为假手术
组(n = 30)、模型组(n = 40)和珠子参总皂苷组(200 mg /kg，n =
40)。珠子参总皂苷组在术前 7 d 开始灌胃给药，每日 1 次，连
续给药 7 d，假手术组和模型组灌胃给予等量蒸馏水。
1． 5 小鼠局灶性脑缺血模型复制
于末次给药 0． 5 h后，按照文献［3］的方法，通过阻塞小鼠
大脑中动脉(middle cerebral artery occlusion，MCAO)制作小鼠
局灶性脑缺血模型。
1． 6 行为学检查
小鼠行 MCAO 术 24 h 后进行神经症状评分;在神经症状
评分后，通过斜板实验进行小鼠行为学检测，具体见文献［3］。
1． 7 梗死面积及脑含水量的测量
在行为学检查后，将实验小鼠分成 3 部分，第 1 部分实验
小鼠进行梗死面积及脑含水量的测量分析，具体见文献［3］。
1． 8 脑组织氧化损伤指标的测定
第 2部分实验小鼠断头处死，在冰盘上迅速取脑，制成 10%
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第 三 军 医 大 学 学 报
J Third Mil Med Univ
Vol． 33，No． 24
Dec． 30 2011
DOI:10.16016/j.1000-5404.2011.24.004
脑组织匀浆，3 000 r /min，离心 15 min，取上清液，用分光光度计
法测定脑组织中 SOD、GSH-Px、Na + -K + -ATP、Ca2 + -Mg2 + -ATP、
LDH活性和 MDA、LD含量，具体操作按试剂盒说明书进行。
1． 9 脑组织学检测
第 3 部分实验小鼠用 10% 的水合氯醛腹腔注射麻醉
(0. 3 ml /100 g) ，然后开胸，暴露心脏，灌注针插入心尖并剪开
右心耳，用生理盐水灌注至肝脏变白，再用 4%多聚甲醛持续灌
注后，断头取脑，取脑组织，经 HE 染色后，进行脑组织形态学
观察。参照钟振东等［4］的分级标准和评分方法。
1． 10 统计学分析
数据以 珋x ± s表示，采用 SPSS 13． 0 统计软件，多组间差异
比较用单因素方差分析，2 组间均数的差异比较用 Dunnett-t 检
验;神经症状评分和病理评分结果用非参数 Krukal-Wallis 检
验;小鼠存活率用 χ2检验。
2 结果
2． 1 各组小鼠成活率比较
行 MCAO术时因颅内出血意外，模型组和珠子参总皂苷组
术中分别死亡 3 和 2 只。假手术组成活率为 100． 0%(30 /30) ，
珠子参总皂组小鼠成活率为 84． 2%(32 /38) ，显著高于模型组
［64． 9%(24 /37) ，P ＜ 0． 01］。
2． 2 珠子参总皂苷对局灶性脑缺血小鼠行为学的影响
与假手术组神经症状比较，模型组小鼠表现为严重的神经
功能散失(2． 28 ± 0． 46) (P ＜ 0． 01) ，珠子参总皂苷预处理后神
经症状得到明显改善(1． 74 ± 0. 30) (P ＜ 0． 01) ;在斜板实验
中，与假手术组(73． 3 ± 6． 0)°比较，模型组小鼠倾斜角度显著
下降(50． 9 ± 6． 3)°(P ＜ 0． 01) ，用珠子参总皂苷预处理后，倾
斜角度得以显著升高(58． 5 ± 6． 9)°(P ＜ 0． 05)。
2． 3 珠子参总皂苷对小鼠局灶性脑缺血小鼠脑含水
量、梗死面积的影响
模型组小鼠脑组织含水量(73． 9 ± 4． 7)% 较假手术组
(61. 0 ± 3． 4)%明显增大 (P ＜ 0． 01)。用珠子参总皂苷预处理
后，其脑组织含水量(68． 5 ± 2． 7)%显著降低(P ＜ 0． 01)。脑
组织经 TTC 染色后分析，假手术组无梗死，模型组为(37． 0 ±
4. 4)%，与假手术组比较差异具有显著性(P ＜ 0． 01) ，用珠子
参总皂苷预处理后，其梗死面积为(31． 2 ± 2． 8)%，与模型组比
较具有显著性差异(P ＜ 0． 01)。
2． 4 珠子参总皂苷对局灶性脑缺血小鼠脑组织匀浆
生化指标的影响
由表 1 可知:模型组小鼠脑组织 MDA 和 LD 含量显著升
高、LDH活性明显增强，而 GSH-Px、SOD、Na + -K + -ATP和 Ca2 + -
Mg2 + -ATP酶活性明显降低，与假手术组比较具有显著性差异
(P ＜ 0． 01) ;用珠子参总皂苷预处理后可使脑组织 MDA 和 LD
含量及 LDH 活性显著降低，GSH-Px、SOD、Na + -K + -ATP 和
Ca2 + -Mg2 + -ATP酶活性显著提高，与模型组比较具有显著性差
异(P ＜ 0． 05，P ＜ 0． 01)。
2． 5 珠子参总皂苷对局灶性脑缺血小鼠脑组织学的
影响
HE染色结果显示:假手术组，海马结构清晰，CA1、CA3 区
锥体细胞层次分明，排列整齐、密集，形态完整，胞质均质红染，
胞核大，圆形或椭圆形，核膜清楚，核仁明显;模型组，可见海马
CA1、CA3 区特别是 CA1 区神经元中出现了细胞排列散乱，深
染成紫蓝色，胞浆有空泡形成，可见神经元肿胀、体积缩小，核
固缩深染，核仁消失的神经元坏死改变。用珠子参总皂苷预处
理后可见皮质和海马 CA1、CA2 区存活神经元数比模型组增
多，皮质和海马神经元细胞变性、坏死等病理学改变也明显减
少，细胞形态明显改善，偶见个别肿胀及破坏的细胞(图 1)。
应用“病理分级标准和评分方法”进行病理学评分分析，模型组
病理评分(20． 86 ± 2． 89) ，与假手术组(4． 57 ± 1． 09)比较具有
显著性差异(P ＜ 0． 01) ;用珠子参总皂苷预处理后变为
(11． 78 ± 2． 46) ，与模型组比较具有显著性差异(P ＜ 0． 01)。
3 讨论
本实验在前期研究［3］基础上，发现珠子参总皂苷
能明显增加小鼠成活率，改善脑缺血损伤小鼠神经症
状;同时我们还发现珠子参总皂苷能明显减少缺血性
脑损伤小鼠脑梗死面积、减轻脑组织损伤和降低脑含
水量;脑组织形态学研究结果表明，模型组出现严重的
脑组织形态学病变，主要表现为海马 CA1 和 CA3 区神
经元细胞排列散乱、体积缩小，核固缩深染，核仁消失
的神经元坏死改变，而珠子参总皂苷对上述形态学病
变具有明显的改善作用。实验结果表明珠子参总皂苷
对小鼠局灶性脑缺血损伤具有良好保护作用。
脑缺血后能量代谢障碍是加重缺血区损伤的重要
原因。研究表明，当脑缺血缺氧时，一方面，使线粒体
合成 ATP受阻，引起 ATP依赖的 Ca2 + -Mg2 + -ATP酶活
性降低，使胞内 Na +、Ca2 +排出障碍，导致 Ca2 +蓄积，
加速细胞死亡［5 － 6］;另一方面，由于细胞内能量不足，
糖无氧代谢产生的 LD 增多和 LDH 大量释放，CO2、
H +等代谢产物堆积，造成细胞内酸中毒和高渗透压，
导致脑细胞水肿，加重脑损伤。实验表明，珠子参总皂
苷预能显著改善脑能量代谢，增加脑组织缺血后 Na + -
K + -ATP和 Ca2 + -Mg2 + -ATP酶活性，减少 LD含量，降
表 1 珠子参总皂苷对局灶性脑缺血小鼠脑组织匀浆生化指标的影响(珋x ± s)
组别
MDA
(nmol /mg)
GSH-Px
(U /mg)
SOD
(U /mg)
LD
(μg /mg)
LDH
(μg /mg)
Na + -K + -ATP
(μg /mg)
Ca2 + -Mg2 + -ATP
(μg /mg)
假手术组 8． 46 ± 1． 17 21． 55 ± 3． 06 101． 4 ± 9． 5 3． 39 ± 0． 67 9． 58 ± 1． 74 3． 28 ± 0． 62 2． 18 ± 0． 41
模型组 18． 38 ± 2． 27a 13． 85 ± 2． 62a 78． 2 ± 6． 8a 7． 35 ± 0． 91a 14． 13 ± 1． 65a 1． 84 ± 0． 33a 1． 53 ± 0． 29a
珠子参总皂苷组 12． 63 ± 2． 18c 17． 19 ± 3． 18b 89． 8 ± 5． 9c 5． 05 ± 0． 87c 10． 54 ± 1． 35c 2． 53 ± 0． 46c 2． 10 ± 0． 36c
a:P ＜ 0． 01，与假手术组比较;b:P ＜ 0． 05，c:P ＜ 0． 01，与模型组比较
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A B C
D E F
→
陴
→
陴
隰
隰
→
陴 隰
A、D:假手术组;B、E:模型组;C、F:珠子参总皂苷组;:损伤侧顶叶皮质，部分额叶皮质区域，:海马 CA1 区，↑:海马 CA3 区;
A、B、C:× 100;D、E、F:× 400，为 A、B、C的局部放大
图 1 珠子参总皂苷对局灶性脑缺血小鼠脑组织学的影响 (HE)
低神经细胞膜的通透性，使 LDH 活性降低，减少酸中
毒发生;同时实验还发现珠子参总皂苷能够显著减小
脑缺血小鼠脑梗死面积和含水量，减少脑水肿，并且通
过病理检查，验证了珠子参总皂苷改善局灶性脑缺血
小鼠神经症状和形态学病变的作用。提示珠子参总皂
苷可能通过改善局灶性脑缺血小鼠脑的能量代谢，从
而减轻脑组织损伤。
近年来，随着对自由基研究的深入，证实了自由基
的大量堆积及脂质过氧化反应是导致脑缺血性损伤的
主要机制之一［7］。研究表明，在正常情况下，机体内
氧自由基的产生和清除是平衡的，当脑缺血时，引起高
能磷酸化合物耗竭，使依赖能量的离子泵功能受损，导
致线粒体钙超载，并通过不同的信号传导途径产生大
量毒性氧自由基，破坏线粒体膜和神经细胞膜的完整
性。因此，进行清除自由基的抗氧化治疗将是脑缺血
性损伤的重要治疗手段之一。本实验通过分析脑组织
中与氧化损伤相关的指标发现，小鼠行 MCAO 术诱发
了脑组织组织氧化损伤，与我们前期的研究［6 － 7］结果
一致。当脑组织缺血、缺氧时产生大量的氧自由基与
细胞膜脂质反应，引发细胞膜脂质过氧化连锁反应，导
致膜结构遭到破坏，造成细胞死亡［8］。本实验小鼠经
珠子参总皂苷预处理后脑组织中 SOD、GSH-Px活性明
显活性明显升高，MDA 含量显著降低，提示珠子参总
皂苷可能通过增强机体清除自由基能力，抑制脂质过
氧化反应，从而减轻脑组织损伤。
综上所述，本实验初步证实了珠子参总皂苷可通
过增强受损脑组织中 ATP 酶活性，减少酸中毒，改善
脑能量代谢，改善受损脑组织中 GSH-Px 和 SOD 活性
和降低 MDA含量，减轻缺血缺氧对脑组织的损伤，从
而对局灶性脑缺血模型小鼠产生保护作用，并初步证
实改善脑能量代谢和抗氧化可能是其保护脑缺血损伤
的机制之一。
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(收稿:2011-07-11;修回:2011-09-25)
(编辑 张 维)
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