全 文 :·978· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45卷 第 7期 2014年 4月
丹芪偏瘫胶囊对大鼠实验性脑缺血再灌注损伤的保护作用
王 洋 1,陈 涛 1,张艳军 2,李 正 1,崔维利 1,李 进 1*
1. 天津中医药大学第一附属医院,天津 300193
2. 天津中医药大学中药学院,天津 300193
摘 要:目的 采用大鼠脑缺血再灌注模型,研究丹芪偏瘫胶囊对脑缺血的保护作用,并初步探讨其机制。方法 180只雄
性 SD大鼠随机分为假手术组,模型组,阳性药组(银杏叶片 6.58 mg/kg),丹芪偏瘫胶囊高、中、低剂量(306、153、76 mg/kg)
组。各组大鼠每天 ig给药 1次,连续给药 3 d,于第 3次给药后 1 h制备左侧大脑中动脉栓塞(MCAO)模型。术后 24 h眼
内眦取血,测定血清超氧化物歧化酶(SOD)活性、内皮素(ET)水平。术后 72 h取脑组织,红四氮唑(TTC)染色法测
定大脑梗死面积、脑指数。结果 与模型组比较,丹芪偏瘫胶囊高、中剂量组能明显降低大鼠脑缺血再灌注损伤后的脑梗死
指数和脑指数(P<0.05),丹芪偏瘫胶囊各剂量组均可增强大鼠血清 SOD 的活性,其中高、中剂量组与模型组比较差异显
著(P<0.05);丹芪偏瘫胶囊各剂量组可降低大鼠血清 ET水平,但与模型组比较差异无显著性。结论 丹芪偏瘫胶囊对大
鼠脑缺血再灌注损伤具有一定的保护作用,其作用机制可能与减轻脑水肿、抗氧化及抑制 ET生成有关。
关键词:丹芪偏瘫胶囊;脑缺血再灌注;脑梗死;抗氧化;内皮素
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2014)07 - 0978 - 04
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2014.07.015
Protection of Danqi Piantan Capsule on experimental cerebral
ischemia-reperfusion injury model in rats
WANG Yang1, CHEN Tao1, ZHANG Yan-jun2, LI Zheng1, CUI Wei-li1, LI Jin1
1. First Teaching Hospital, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China
2. College of Chinese Materia Medica, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China
Abstract: Objective To study the protective effect of Danqi Piantan Capsule (DPC, a capsule made of Salviae Miltiorrhizae Radix,
Astragali Radix, Paeoniae Rugra Radix, etc. for the poststroke recovery) on the cerebral ischemia in the rat model of cerebral
ischemia-reperfusion and its mechanism. Methods One hundred and eighty male SD rats were randomly divided into six groups:
Sham operation, model, positive drug (6.58 mg/kg), the high-, mid-, and low-dose (306, 153, and 76 mg/kg) DPC groups. The rats were
ig administered once daily for consecutive 3 d, and the rat models with left middle cerebral artery occlusion (MCAO) were established
at 1 h after the last administration. The blood samples were collected from the fossa orbitalis vein of rats at 24 h after the surgery, used
to determine the content of serum superoxide dismutases (SOD) and endothelin (ET). The brain tissue samples were collected at 72 h
after the surgery for determining the cerebral infarct size and cerebral index through TTC-staining. Results Compared with the model
group, the high- and mid-dose DPC could significantly reduce (P < 0.05) the cerebral index for the cerebral ischemia-reperfusion
injury of rats; The three groups of DPJ all could enhance the activity of SOD, especially the high- and mid-dose groups had the
significant difference (P < 0.05); The three groups also could reduce the content of ET, but there was no significant difference.
Conclusion DPC has the protective effect on cerebral ischemia-reperfusion and its mechanism may be related with relieving cerebral
edema, anti-oxidantion, and inhibiting ET.
Key words: Danqi Piantan Capsule; cerebral ischemia-reperfusion; cerebral infarction; anti-oxidantion; endothelin
丹芪偏瘫胶囊为国家中药六类新药,由丹参、黄
芪、赤芍等药物组成,主要用于脑梗死的恢复期[1-2]。
研究表明,丹芪偏瘫胶囊可以增加中风患者的脑血
流量[3],改善功能性自立及神经修复[4]。为了探讨
收稿日期:2013-09-09
基金项目:天津市科技创新专项资金项目(06FZZDSH00408);天津市西青区科技创新专项计划项目(XQCXZX2012-006)
作者简介:王 洋(1981—),男,博士,主管药师,主要从事中药体内外药物分析和中药药理学研究。
Tel: (022)83969680 E-mail: dayang810025@163.com
*通信作者 李 进 Tel: (022)83969822 E-mail: lijin@shitian.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45卷 第 7期 2014年 4月 ·979·
丹芪偏瘫胶囊对脑缺血再灌注损伤的保护作用,本
实验通过制备中动脉栓塞导致的大鼠脑缺血再灌注
模型,观察丹芪偏瘫胶囊对脑缺血大鼠脑梗死指数、
脑指数、血清超氧化物歧化酶( superoxide
dismutases,SOD)活性及血清内皮素(endothelin,
ET)水平的影响,为阐释丹芪偏瘫胶囊治疗脑缺血
再灌注损伤的作用机制提供实验依据。
1 材料
1.1 药品和试剂
丹芪偏瘫胶囊(其中含黄芪甲苷 0.5 mg/g,批
号 200810014,天津市石天药业有限责任公司);银
杏叶片(批号 20090506,贵州信邦制药股份有限公
司);红四氮唑(TTC)(Sigma 产品,天津联星生
物技术有限公司分装);SOD 免疫组化试剂盒(南
京建成生物工程研究所);内皮素 ET(北京普尔伟
业生物科技有限公司);其他化学试剂均为分析纯。
1.2 实验动物
SPF级 SD大鼠,雄性,体质量(300±20)g,
购于北京维通利华实验动物技术有限公司,动物许
可证号 SCXK(京)2007-0001。
1.3 仪器
电热恒温干燥箱,予华仪器有限公司;JA1003型
电子天平;LD4—2A医用离心机,北京医用离心机厂;
Micro Lab300半自动生化仪;荷兰威图;DU—530紫
外分光光度计;DNA/蛋白质分析仪(美国Beckman)。
2 方法
2.1 分组与给药
SD 大鼠 180 只随机分为假手术组,模型组,
阳性药组(银杏叶片 6.58 mg/kg),丹芪偏瘫胶囊高、
中、低剂量(306、153、76 mg/kg)组,共 6组,
每组 30只,各给药组每天 ig给药 10 mL/kg(蒸馏
水稀释)1次,连续 3 d,假手术组和模型组给予同
样体积的蒸馏水。
2.2 大鼠局灶性脑缺血再灌注模型制备
于第 3次给药后 1 h造模。参照 Zea等[5]的方
法制备左侧大脑中动脉栓塞(middle cerebral artery
occlusion,MCAO)模型,并加以改进。具体操作
如下:颈部备皮,正中切口约 1 cm,钝性分离皮肤
下组织和肌肉;分离左侧颈总动脉、颈外和颈内动
脉,沿颈内动脉继续向颅内方向分离至翼腭动脉分
叉处,暂夹闭颈总动脉和颈内动脉;将直径为 0.26
mm、头端烧圆的单尼龙线经颈外动脉插入颈内动脉
至大脑中动脉起始端,进线深度距颈内、外动脉分
叉处 18~22 mm时可感到轻微阻力,即到达了较细
的大脑前动脉。将尼龙线与颈内动脉一并结扎,缝
合皮下筋膜及皮肤,即为MCAO模型。2 h后轻轻
提拉插线至颈内与颈外动脉分支处,予以再灌注。
假手术组进线深度 10 mm左右,不阻塞大脑中动脉。
2.3 检测指标
2.3.1 脑组织形态学观察和脑梗死指数测定 造
模后 72 h取脑,剔除嗅球、低位脑干及小脑,称质
量。−20 ℃冷冻 10 min,脑组织做冠状切片,厚度
为 2 mm左右,切成 5片。脑片置于 1% TTC溶液
中,37 ℃避光孵育 30 min。取出脑片用生理盐水
冲洗 2次,10%甲醛固定。正常脑组织呈玫瑰红色
(正常区),而脑梗死区呈苍白色(梗死区)。用眼
科镊仔细分离苍白区和非苍白区,参照文献方法[6]
分别称质量,计算梗死区脑质量占全脑质量的百分
比作为脑梗死指数。
脑梗死指数=苍白区质量 / (苍白区质量+非苍白区质量)
2.3.2 脑指数测定 将实验动物处死后,取脑。剔
除嗅球及小脑,用滤纸吸干水分,立即称质量,计
算脑指数。
脑指数=脑质量 / 体质量
2.3.3 血清 SOD活性和ET水平测定 缺血再灌注
24 h后,眼内眦取血,离心取血清;用半自动生化
分析仪按试剂盒说明书测定 SOD 活性,采用放射
免疫分析法、按试剂盒说明书操作测定 ET水平。
2.4 统计学处理
所有数据用 ±x s表示,采用 SPSS 18.0 统计学
软件对不同组间进行单因素方差分析。
3 结果
3.1 大鼠存活情况
假手术组大鼠无死亡,其他各组大鼠的存活率
均超过 90%,最终各组的入组大鼠数量均为 30只。
3.2 脑梗死指数比较
由表 1可知,与模型组比较各给药组脑梗死指
数均降低,说明药物各剂量均有一定疗效,呈现一
定的剂量依赖性,其中丹芪偏瘫胶囊高剂量组与模
型组比较具有统计学意义(P<0.05)。
3.3 脑指数比较
从表 2可见,模型组与假手术组比较脑指数明
显增加(P<0.05),说明造模成功;与模型组比较
丹芪偏瘫胶囊高、中、低剂量组均可降低大鼠的脑
指数,其中丹芪偏瘫胶囊高、中剂量组与模型组比
较具有显著性差异(P<0.05)。
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表 1 丹芪偏瘫胶囊对脑缺血再灌注损伤大鼠脑梗死指数
的影响 ( ±x s )
Table 1 Effect of DPC on cerebral infarction index in cerebral
ischemia-reperfusion of rats ( ±x s )
组别 剂量 / (mg·kg−1) 动物 / 只 脑梗死指数
模型 — 5 3.67±0.72
银杏叶片 6.58 5 3.15±0.66
丹芪偏瘫胶囊 306 6 2.13±0.36*
153 5 2.50±0.63
76 4 2.87±0.77
与模型组比较:*P<0.05,下表同
*P < 0.05 vs model group, same as below
表 2 丹芪偏瘫胶囊对脑缺血再灌注损伤大鼠脑指数的
影响 ( ±x s )
Table 2 Effect of DPC on cerebral index in cerebral
ischemia-reperfusion of rats ( ±x s )
组别 剂量 / (mg·kg−1) 动物 / 只 脑指数
假手术 — 16 0.59±0.05*
模型 — 9 0.71±0.09
银杏叶片 6.58 6 0.64±0.46
丹芪偏瘫胶囊 306 6 0.59±0.47*
153 7 0.63±0.42*
76 6 0.66±0.09
3.4 血清 SOD活性比较
从表 3可见,与模型组比较,丹芪偏瘫胶囊各剂
量组 SOD 活性有所增加,其中丹芪偏瘫胶囊高、中
剂量组 SOD 活性明显增加(P<0.05),提示丹芪偏
瘫胶囊能提高脑缺血再灌注损伤大鼠的抗氧化能力。
3.5 血清 ET 水平比较
从表 4 可见,与模型组比较,丹芪偏瘫胶囊各
剂量组大鼠血清的 ET水平均有所降低,但差异不具
表 3 丹芪偏瘫胶囊对脑缺血再灌注损伤大鼠血清 SOD
活性的影响 ( ±x s )
Table 3 Effect of DPC on content of serum SOD in cerebral
ischemia-reperfusion of rats ( ±x s )
组别 剂量 / (mg·kg−1) 动物 / 只 SOD / (U·mL−1)
假手术 — 9 102.46±19.16*
模型 — 12 125.57±19.81
银杏叶片 6.58 7 113.09±19.42
丹芪偏瘫胶囊 306 9 154.79±17.25*
153 8 146.68±19.07*
76 8 133.95±22.79
表 4 丹芪偏瘫胶囊对脑缺血再灌注损伤大鼠血清 ET水平
的影响 ( ±x s )
Table 4 Effect of DPC on content of serum ET in cerebral
ischemia-reperfusion of rats ( ±x s )
组别 剂量 / (mg·kg−1) 动物 / 只 ET / (pg·mL−1)
假手术 — 8 127.78±49.39*
模型 — 8 180.64±30.95
银杏叶片 6.58 7 194.31±33.14
丹芪偏瘫胶囊 306 7 162.85±32.13
153 8 160.94±19.09
76 10 169.02±32.52
有显著性,表明丹芪偏瘫胶囊在一定程度上可以抑
制脑缺血再灌注损伤大鼠血清中 ET水平的增加。
3.6 脑组织形态学比较
假手术组脑组织结构完整,呈正常的玫瑰红色,
未见苍白色。模型组大鼠,左右脑形态不对称,其右
侧体积增大且有明显的苍白色脑梗死区。丹芪偏瘫胶
囊3个给药剂量组对脑梗死大鼠均有不同程度的治疗
作用,其中高剂量组给药后,梗死区面积明显减少,
脑组织形态与假手术组最为接近。结果见图 1。
假手术 模型 银杏叶片 306 153 76
丹芪偏瘫胶囊 / (mg·kg−1)
图 1 各组大鼠脑梗死形态观察
Fig. 1 Morphological observation on cerebral infarction of rats in each group
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45卷 第 7期 2014年 4月 ·981·
4 讨论
实验结果显示,脑缺血 2 h、再灌注 72 h后,
丹芪偏瘫胶囊高、中剂量组能明显降低大鼠脑缺血
再灌注损伤后的脑指数(P<0.05),减轻脑水肿,
提示丹芪偏瘫胶囊对脑缺血再灌注后脑损伤有保
护作用。缺血再灌注损伤的主要原因是氧自由基的
过度产生[7],在脑缺血再灌注过程中,自由基急剧
增高可引起生物膜不饱和脂肪酸发生脂质过氧化,
从而损伤细胞膜结构,导致细胞膜功能障碍。脑组
织内源性抗氧化酶 SOD 等活性下降,导致细胞膜
发生脂质过氧化反应,而过氧化产物丙二醛
(malondialdehyde, MDA)等又进一步损伤细胞膜的
流动性和通透性。本实验结果显示,脑缺血 2 h,
再灌注 24 h后,与模型组比较,丹芪偏瘫胶囊高、
中剂量组均能明显升高脑缺血再灌注模型大鼠血
清中 SOD活性(P<0.05),具有一定的抗氧化作用。
ET 是一种具有强烈缩血管作用的血管活性肽。近
年来已有研究表明,ET 在脑缺血后合成、释放增
加,并可能参与了脑血管功能的紊乱及缺血性神经
组织损伤 [8]。ET 水平的增高可使局部脑血流
(regional cerebral blood flow, rCBF)明显减少加重
缺血中心及半暗带的缺血及组织损伤,同时还可能
通过直接损伤神经元及胶质细胞来参与脑梗死的
形成和发展。临床及动物实验均发现脑缺血急性期
血浆 ET 浓度增高,且与缺血脑组织中的变化相一
致。本实验结果显示,脑缺血 2 h,再灌注 24 h后,
丹芪偏瘫胶囊高、中、低剂量组对脑缺血再灌注后
大鼠血浆的 ET 水平增加有一定程度的抑制作用。
提示丹芪偏瘫胶囊的神经保护作用可能与抑制 ET
生成有关。
本实验阳性对照组各指标未观察到明显的阳
性结果,可能与药物给药剂量过小或药物对本病理
模型不适用有关,而受试药物丹芪偏瘫胶囊与模型
组比较均显示出一定的治疗作用,今后的研究中将
对其产生的原因进行分析,以期获得与受试药物治
疗作用趋势相一致的阳性对照结果。
综上所述,丹芪偏瘫胶囊对大鼠脑缺血再灌注
损伤具有一定的保护作用,其作用机制可能与减轻
脑水肿、抗氧化及抑制 ET生成有关。
参考文献
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