全 文 ：·558· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 4 期 2015 年 2 月

当归多糖对脑缺血再灌注损伤大鼠海马神经元的保护作用
林国芳
宁海县力洋中心卫生院，浙江 宁波 315602
摘 要：目的 探讨当归多糖（APS）对脑缺血再灌注损伤大鼠海马神经元的保护作用。方法 将 50 只大鼠随机分为假手
术组、模型组和 APS 高、中、低剂量（200、100、50 mg/kg）组，APS 给药组于造模前 3 d 连续 ig 给予 APS，假手术组和
模型组 ig 等量生理盐水；采用线栓法制备大鼠脑缺血再灌注损伤（I/R）模型，缺血 2 h、再灌注 24 h 后，跳台法检测大鼠
学习记忆能力，TUNEL 法检测大鼠海马神经元凋亡情况，ELISA 法检测海马组织中 cleaved caspase-3、bcl-2 及 bax 的表达。
结果 与假手术组相比，模型组大鼠跳台潜伏期明显缩短，错误次数增加，神经元凋亡率增加，cleaved caspase-3、bcl-2 及
bax 的表达显著升高。与模型组相比，APS 各剂量组大鼠跳台潜伏期明显延长，错误次数减少，并降低了神经元凋亡率，减
少 cleaved caspase-3 及 bax 的表达，且增加 bcl-2 表达。结论 APS 对 I/R 大鼠具有明显的神经保护作用，其机制可能与抑
制神经元凋亡密切相关。
关键词：当归多糖；脑缺血再灌注损伤；神经元；凋亡；跳台法
中图分类号：R285.5 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2015)04 - 0558 - 04
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.04.018
Protective effects of angelica polysaccharide on hippocampal neuron of rats with
cerebral ischemia-reperfusion injury
LIN Guo-fang
Ninghai County Ocean Center Public Health Center, Ningbo 315602, China
Abstract: Objective To investigate the protection of angelica polysaccharide (APS) on hippocampal neuron in rats with cerebral
ischemia-reperfusion (I/R) injury. Methods The model of cerebral I/R injury was established by suture method in rats. A total of 50
rats were randomly divided into five groups: Sham-operation, cerebral I/R injury, high-dose APS (200 mg/kg), mid-dose APS (100
mg/kg), and low-dose APS (50 mg/kg) groups. APS was ig administrated 3 d before operation. At 24 h after reperfusion, learning and
memory function was detected by step down test, the apoptosis of hippocampal neuron was observed by terminal deoxylnucleotidyl
transferase-mediated dUTP-biotin nick end labeling (TUNEL), and the expression of cleaved caspase-3, bcl-2, and bax in the
hippocampus of rats was measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Results Compared with those in the
Sham-operation group, the learning and memory function was notably impaired in the I/R injury group, the number of errors increased.
The apoptosis of hippocampal neuron increased and the expression of cleaved caspase-3, bcl-2, and bax in the hippocampus
remarkably increased in the I/R injury group. The APS could significantly improve the learning and memory function of rats with the
cerebral I/R injury and remarkably delay the decrease of the number of errors and the decrease of the apoptosis rate in the hippocampus
of rats with the cerebral I/R injury. And the APS could also cause a significant down-regulation of cleaved caspase-3 and bax
expression, while up-regulation of bcl-2 expression in hippocampus of rats with the cerebral I/R injury. Conclusion APS has a
neuroprotection on rats with the cerebral I/R injury. The neuroprotective mechanism of APS may involve in the inhibition of the
neuronal apoptosis.
Key words: angelica polysaccharide; cerebral ischemia-reperfusion injury; neuron; apoptosis; step down test

脑缺血再灌注（cerebral ischemic-reperfusion，
I/R）损伤是指脑组织在缺血一定时间的基础上恢复
血流后脑组织损伤反而加重，甚至发生不可逆性损
伤的现象[1]。I/R 后神经细胞会发生凋亡，严重影响
了 I/R 患者的康复和预后，而凋亡的机制是一个复
杂的多因素过程，目前尚未完全明确[2]。当归多糖

收稿日期：2014-09-05
作者简介：林国芳，女，主管中药师。Tel: (0574)65101525 E-mail: 1319147975@qq.com
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（angelica polysaccharides，APS）是当归的水溶性成
分，也是当归发挥药理作用的主要成分。APS 药理
作用广泛，具有抗肿瘤、调节免疫功能、促进造血
等作用[3-5]。近年文献报道其对 I/R 有保护作用，主
要机制是 APS 的抗氧化应激作用[6-7]，而 APS 的抗
凋亡作用却未见相关报道。本研究通过线栓法制备
I/R 大鼠模型，观察 APS 的抗神经元凋亡作用，为
APS 的进一步研究与应用提供理论依据。
1 材料
1.1 实验动物
SPF 级雄性 SD 大鼠 50 只，体质量（250±50）
g，由重庆医科大学实验动物中心提供，动物合格证
号浙 2003-000112。
1.2 仪器与试剂
大鼠跳台仪，购自中国医学科学院药物研究
所；全自动酶标仪（购自美国 Spectra Max M2 公
司）；APS（质量分数为 70%）购自陕西慈缘生物
技术有限公司，溶解在生理盐水中配成 100 mg/mL
的混悬液，现用现配；TUNEL 试剂盒购自凯基公
司；cleaved caspase-3、bcl-2 及 bax ELISA 试剂盒
购自 CST 公司。
2 方法
2.1 分组与给药
50 只大鼠随机分为 5 组：假手术组、模型组及
APS 高、中、低剂量（200、100、50 mg/kg）组，
每组 10 只。建模前 3 d，APS 各剂量组 ig 相应剂量
的 APS，每日 1 次，假手术组和模型组 ig 等体积的
生理盐水。
2.2 I/R 模型的制备
参考文献方法[8]，采用大脑中动脉线栓法制备
局灶性脑缺血模型。麻醉大鼠，切开颈中皮肤，分
离左侧颈总动脉及颈内、颈外动脉，结扎翼腭及颈
外动脉。将 26 号鱼线从颈总动脉远端切口处插入颈
内动脉 1.8～2.2 cm，阻塞大脑中动脉近端血流，假
手术组鱼线只进入到颈动脉分叉处，缺血 2 h；2 h
后拔去线栓，再灌注 24 h。大鼠清醒后，参考文献
方法[9]进行神经功能缺损评分，1～3 分的动物选为
实验动物。
2.3 跳台法检测大鼠学习记忆能力
造模当天进行跳台训练，大鼠先于跳台内适应
3 min，然后通以 36 V 电流，大鼠电击后会跳上跳
台躲避，训练 5 min。再灌注后 24 h，重新进行测
试，记录大鼠第 1 次跳下跳台的时间（潜伏期）和
5 min 内电击次数（错误次数）。
2.4 TUNEL 法检测神经元凋亡
跳台实验后，各组取 5 只大鼠，麻醉后以 4%
多聚甲醛进行心脏灌流，取出脑组织，于 4 ℃在
4%多聚甲醛中固定 24 h。梯度乙醇脱水，二甲苯
透明，石蜡包埋。取海马齿状回互包段进行连续冠
状 5 μm 切片。严格按照 TUNEL 试剂盒说明书进
行操作。400 倍视野下随机选取 5 个视野，计数
CA1 区凋亡阳性细胞均数，TUNEL 染色阳性表达
是细胞核棕染。
2.5 脑组织 cleaved caspase-3、bcl-2 及 bax 的检测
取各组剩余的 5 只大鼠，断头取脑，分离出海
马组织。将海马组织制成 10 g/L 的匀浆液，于 4 ℃
下，以 12 000 r/min 离心 10 min，收集上清液，严
格按照ELISA试剂盒说明书进行 cleaved caspase-3、
bcl-2 及 bax 检测。
2.6 统计学处理
实验数据均用 ±x s 表示，采用 SPSS 20.0 软件
进行单因素方差分析。
3 结果
3.1 APS 对 I/R 大鼠学习记忆能力的影响
与假手术组相比，模型组大鼠跳台实验的潜伏
期明显缩短，错误次数明显增多，说明模型组大鼠
出现学习记忆障碍。与模型组相比，APS 高、中、
低剂量组均能显著延长大鼠的跳台潜伏期（P＜
0.01），减少错误次数（P＜0.05、0.01），见表 1。
表 1 APS 对 I/R 大鼠学习记忆能力的影响 ( ± = 10x s , n )
Table 1 Effect of APS on learning and memory ability of rats
with I/R injury ( ± = 10x s , n )
组别 剂量/(mg·kg−1) 潜伏期/s 错误次数
假手术 — 238.3± 96.7 1.0±1.4
模型 — 112.4±120.5** 3.2±2.0**
APS 200 218.0± 83.1*## 1.2±1.5*##
100 211.9± 82.6**## 1.2±1.3*##
50 204.7± 86.5**## 1.6±1.4**#
与假手术组比较：*P＜0.05 **P＜0.01；与模型组比较：#P＜0.05
##P＜0.01，下同
*P < 0.05 **P < 0.01 vs Sham group; #P < 0.05 ##P < 0.01 vs
model group, same as below
3.2 APS 对神经元凋亡的影响
TUNEL 染色阳性细胞为细胞核棕染，呈小圆
形、环形或颗粒状。假手术组大鼠海马 CA1 区阳性
细胞数极少见，与假手术组相比，模型组海马 CA1
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区阳性细胞数明显增加（P＜0.01）。与模型组相比，
APS 各组阳性细胞数显著降低（P＜0.01），见表 2
和图 1。
表2 APS对 I/R大鼠海马神经元凋亡的影响 ( ± = 5x s , n )
Table 2 Effect of APS on apoptosis of hippocampal neuron
of rats with I/R injury ( ± = 5x s , n )
组别 剂量/(mg·kg−1) 阳性细胞数/个
假手术 — 0.30±0.22
模型 — 24.50±6.23**
APS 200 10.80±2.71**##
100 11.30±2.89**##
50 13.50±3.03**##
3.3 APS 对 cleaved caspase-3、bcl-2 及 bax 水平
的影响
与假手术组相比，模型组大鼠海马组织中
cleaved caspase-3、bcl-2 及 bax 水平显著增加（P＜
0.01）。与模型组相比，APS 各剂量组海马组织中
的 cleaved caspase-3 及 bax 水平显著降低，而 bcl-2
水平显著增加（P＜0.01），见表 3。
4 讨论
如何减轻 I/R 后神经元的凋亡，是当前神经保
护药物的重要研究方向。如果能减轻或阻止神经元
凋亡的发生，就能减轻脑损伤的程度，减小 I/R 损
伤的梗死灶[9-10]。细胞凋亡是一个主动的、复杂的、


假手术 模型 APS 高剂量 APS 中剂量 APS 低剂量
图 1 各组大鼠海马神经元凋亡情况
Fig. 1 Apoptosis of hippocampal neuron of rats in each group
表 3 APS 对 I/R 大鼠海马组织 cleaved caspase-3、bcl-2 及 bax 水平的影响 ( ± = 5x s , n )
Table 3 Effect of APS on levels of cleaved caspase-3, bcl-2, and bax in hippocamus of rats with I/R injury ( ± = 5x s , n )
组别 剂量/(mg·kg−1) cleaved caspase-3/(μg·L−1) bcl-2/(μg·L−1) bax/(μg·L−1)
假手术 — 3.75±0.33 2.03±0.25 4.58±0.40
模型 — 8.42±1.28** 3.75±0.34** 7.27±1.05**
APS 200 4.18±0.46**## 5.66±0.57*## 4.83±0.45**##
100 4.44±0.57**## 5.01±0.43**## 5.05±0.47**##
50 5.29±0.60**## 4.79±0.39**# 5.14±0.51**##

多因素组成的过程。参与凋亡过程的基因主要分为
促凋亡基因（cleaved caspase-3、caspase-3、bax、p53
等）及抗凋亡基因（bcl-2、bcl-x 等）[11]。正常情况
下，促凋亡基因与抗凋亡基因保持着动态平衡[12]。
Caspase-3 是细胞凋亡的主要执行者，caspase-3 活化
时首先被剪切产生活性片段 cleaved caspase-3，继而
发挥蛋白水解酶的作用，促使细胞发生凋亡[13]。因
此检测 cleaved caspase-3 的量可直接反映出神经元
的凋亡情况。bcl-2 和 bax 在神经元凋亡的发生发展
中发挥着重要作用，bcl-2 与 bax 的表达决定着细胞
凋亡的发展方向，bcl-2 表达增加时，凋亡被抑制，
bax 表达增加时，细胞凋亡发生[14]。
目前已有多篇文章报道，I/R 后 24 h，海马受
损最为严重，特别是在 CA1 区最为明显[15]。因此本
实验将检测时间安排在再灌注后 24 h，更能明显反
映出 APS 抗神经元凋亡的作用。通过本实验发现，
APS 能显著提高 I/R 大鼠学习记忆能力，猜测 APS
组海马神经元凋亡情况较模型组轻。通过 TUNEL
实验证实，APS 能减轻海马 CA1 区神经元的凋亡情
况；同时，检测凋亡相关因子，证明 APS 能显著降
低 cleaved caspase-3 及 bax 的量，增加 bcl-2 的量；
说明 APS 具有抑制 I/R 大鼠神经元凋亡的作用，且
高剂量组作用更为显著。由于细胞凋亡是一系列复
杂的过程，在后面的研究中，还需要进一步研究APS
对神经元凋亡信号转导途径的影响，以更深入探讨
APS 神经保护作用的机制。
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