全 文 :维脑康胶囊对慢性脑低灌注大鼠脑内胆碱能
系统及清除自由基能力的影响
徐 立,刘建勋,丛伟红,魏翠娥
(中国中医科学院 西苑医院 实验研究中心,北京 100091)
[摘要] 目的:观察维脑康胶囊(WNK)对慢性脑低灌注所致大鼠认知障碍的干预作用及机制。方法:结扎大
鼠双侧颈总动脉,4周后分为:假手术组,模型组,达纳康组,WNK825,165,330mg·kg-1组;同时灌胃给药,给
药周期8周,测定大鼠在MORRIS水迷宫中寻找平台的持续时间,同时 HPLCECD测定脑组织中乙酰胆碱(ACh)
含量,比色法测定乙酰胆碱酯酶(AChE)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量。结果:与模型组
比较,给药4~8周,WNK组大鼠寻找平台时间明显缩短,脑内AChE活性明显降低(P<005),ACh含量明显增加
(P<005~001),SOD活性明显增强(P<005)。结论:WNK对慢性脑低灌注引起的认知障碍的改善作用可能
与增强清除自由基能力以及保护胆碱能系统有关。
[关键词] 维脑康胶囊;慢性脑低灌注;认知障碍;乙酰胆碱;自由基
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)05053104
[收稿日期] 20070816
[基金项目] 国家“863”计划重大专项基金(2002AA2Z346B);
科技部国际合作项目(2006DFA31750)
[通讯作者] 刘建勋,Tel:(010)62874049,Email:liujx0324
@sina.com
慢性脑低灌注,又称慢性脑缺血[1]。各种原因
所致的大或小血管硬化狭窄、心脏供血能力降低、脑
部灌注压降低等均可导致低灌注状态;由此导致脑
组织细胞色素酶含量降低、海马CA1区微管相关蛋
白2减少、单胺神经递质的改变、突触前胆碱能活
性降低、脑葡萄糖利用率降低、反应性胶质增生、血
红素加氧酶过度表达、基质金属蛋白酶增加等,最终
均可引起神经元变性死亡,从而出现认知障碍甚至
痴呆[2]。有关慢性脑低灌注引起的认知障碍的药
物治疗机制研究尚少见报道。维脑康胶囊(WNK)
系由人参、银杏叶等中药提取的有效部位经正交设
计组成的中药复方,在澳大利亚进行的随机双盲临
床研究表明,该药对血管性痴呆(VaD)病人 AD评
估量表认知亚量表(ADAScog)评分有明显的改善
作用[3]。作者研究其对慢性脑低灌注所致大鼠认
知障碍的干预作用及机制。
1 材料
1.1 药物 维脑康胶囊(WNK),人参、银杏叶等中
药的有效部位经正交设计确定配比,由中国中医科
学院西苑医院实验研究中心药学室提供,批号
040305;达纳康片(tanakan),银杏叶标准化萃取物
(Egb761)40mg/片,法国博福益普生制药工业公司
生产,批号 K527。实验时均以蒸馏水配制。
1.2 试剂 氯化乙酰胆碱(AChCl)、磷酸氢二钠
(Na2HPO4)、氯化四甲基氯化铵(TMACl)、辛烷基磺
酸钠(OSA),均为 HPLC级,美国 Sigma公司生产;
磷酸(质量浓度85% H3PO4,)、高氯酸(HClO4)均
为HPLC级,美国 FisherScientific公司生产;MB试
剂,美国ESA公司生产。乙酰胆碱酯酶(AChE)试
剂盒,批号 20030716;蛋白定量(双缩脲法)试剂盒,
批号 20030710;超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒,批
号 20030718;丙 二 醛 (MDA)试 剂 盒,批 号
20030716;均由南京建成生物工程中心提供。
1.3 动物 SD大鼠,70只,250~270g体重,雄
性,由北京维通利华实验动物技术有限公司提供,许
可证编号SCXK(京)20020003。
1.4 仪器 16通道Coularay库仑阵列电化学高效
液相色谱仪及色谱工作站,582泵,5600A电化学检
测器,542自动进样器,5040型固态微孔电极(铂工
作电极、固态钯参比电极)、柱后固定化酶反应器
(ACHSPR,3cm),分析柱(ACh332mm×150
mm)均为美国 ESA公司产品;55P-72超速离心
机,日本HITACHI公司产品;UV-120紫外可见光
·135·
第33卷第5期
2008年3月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol33,Issue 5
March,2008
分光光度计,日本岛津公司产品。
1.5 乙酰胆碱(ACh)含量测定条件 流动相:100
mmol·L-1Na2HPO4,05mmol·L
-1TMACl,20
mmo·L-1OSA,H3PO4调pH8。色谱条件:035mL
·min-1流速、35℃柱温,+300mV电势。
2 方法
2.1 造模、分组及给药[4] 大鼠水合氯醛麻醉
(350mg·kg-1),颈部正中切口,分离双侧颈总动
脉并结扎(假手术组只分离不结扎颈总动脉),缝合
后回笼饲养,青霉素抗感染4d。4周后进行 MOR
RIS水迷宫游泳试验[5],以持续时间为指标筛选出
现学习记忆障碍趋势的大鼠,随机分组:模型组(达
纳康20mg·kg-1);WNK(825,165,330mg·
kg-1)组。每日灌胃给药1次(10mL·kg-1),连续
8周。假手术组和模型组灌胃等体积蒸馏水。
2.2 学习记忆功能测定 于造模后8,12周(给药
后4,8周)分别测定大鼠在 MORRIS水迷宫中寻找
平台的持续时间。
2.3 脑内 ACh含量[6]、AChE和 SOD活性及 MDA
含量测定 实验结束(造模12周)迅速取脑,左半
脑液氮固化,冰浴中以015mol·L-1HCLO4匀浆
(100mg脑重加 1mL),14000×g4℃离心 20
min,取上清液,022μm滤膜过滤,自动进样器进样
10μL,HPLC测定ACh的含量;右半脑每组6只,生
理盐水制成质量浓度10%组织匀浆,比色法测定
AChE,SOD活性及MDA含量。
2.4 统计方法 用SPSS110统计软件分析,采用
OneWayANOVA统计方法,试验数据以 珋x±s表示。
3 结果
3.1 对大鼠水迷宫持续时间的影响 造模4周,虽
然出现了学习记忆障碍的趋势,但与假手术组比较
尚无明显差异;造模8,12周(给药4,8周),模型组
大鼠在MORRIS水迷宫的持续时间显著长于假手术
组(P<0.01),大鼠学习记忆能力显著降低。给药
4~8周后,WNK3个剂量组大鼠学习记忆能力均有
明显提高,在MORRIS水迷宫的持续时间与模型组
比较均明显缩短(P<005~001);给药8周,达纳
康组大鼠学习记忆能力有提高趋势。结果见表1。
3.2 对大鼠脑内AChE活性及ACh含量的影响 造
模12周(给药8周)模型组大鼠脑内 AChE活性升
高、ACh含量降低,与假手术组比较有显著性差异
(P<001);与模型组比较,WNK330,165mg·kg-1
表1 WNK对慢性脑低灌注大鼠MORRIS水迷宫
持续时间的影响 (珋x±s,n=10)
组别
剂量
/mg·kg-1
持续时间/s
4周 8周 12周
假手术 - 346±322 94±68 73±42
模型 - 576±210 549±3121) 437±2961)
达纳康 200 571±260 468±384 218±150
WNK 825 566±288 183±1193) 140±893)
165 565±237 174±1503) 143±1183)
330 599±279 222±2722) 87±643)
注:与假手术组比较1)P<001;与模型组比较2)P<005,3)P<
001(表2,3同)
组大鼠脑内 AChE活性均明显降低(P<005),
WNK3个剂量组大鼠脑内 ACh含量均明显升高
(P<005~001),达纳康组 ACh含量明显升高
(P<005)。结果见表2。
表2 WNK对慢性脑低灌注大鼠脑内AChE活性及
ACh含量的影响(珋x±s)
组别
剂量
/mg·kg-1
n
AChE
/U·mg-1
n
ACh
/ng·g-1
假手术 - 6 0742±0071 10 26879±6010
模型 - 6 1005±02241)10 13484±14301)
达纳康 200 6 0809±0160 9 16403±35952)
WNK 825 6 0805±0103 10 16900±27833)
165 6 0769±00952) 9 19487±75772)
330 6 0767±00932) 9 23440±42153)
3.3 对脑组织 SOD活性、MDA含量的影响 造模
12周(给药8周),模型组大鼠脑内 SOD活性明显
降低,与假手术组比较有显著性差异(P<001),
MDA含量未见明显改变;与模型组比较,WNK
330mg·kg-1组SOD活性明显升高(P<005),
其余各组SOD活性未见明显改变。与模型组比较,
各组大鼠脑内MDA含量未见明显改变。见表3。
表3 WNK对慢性脑低灌注大鼠脑内SOD活性及
MDA含量的影响(珋x±s,n=6)
组别
剂量
/mg·kg-1
SOD
/U·mg-1
MDA
/μmol·mg-1
假手术 - 864±208 2169±0568
模型 - 458±1391) 2574±0811
达纳康 200 574±53 2085±0292
WNK 825 482±94 2194±0231
165 526±108 2121±0405
330 683±1732) 2255±0763
4 讨论
慢性脑低灌注或称慢性脑缺血是血管性痴呆
(VaD)、Alzheimer病(AD)及 Binswanger病等多种
·235·
第33卷第5期
2008年3月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol33,Issue 5
March,2008
疾病发展过程中的一个共同病理过程[7]。海马、前
额叶、颞叶、大脑皮层的神经元对缺血十分敏感,而
这些区域神经元功能和结构的损害会造成与学习记
忆相关的神经递质紊乱[8],引起学习记忆能力下
降,甚至痴呆。研究证实,大鼠双侧颈总动脉结扎
(2VO)4周后,ACh水平明显降低[9],12周后前皮
层、纹状体和海马 M型乙酰胆碱受体结合力下降,
获得性学习记忆等行为学出现明显障碍[10]。ACh
是进行及维持中枢胆碱能神经系统功能的一种重要
介质,它传导的信号与认知、学习及记忆有关,VaD
和AD病人脑脊液中ACh含量均显著降低[11],这可
能与血管因素造成水解 ACh的 AChE异常有关。
有文献指出,缺血时胆碱能神经元蜕变,使AChE释
出,脑组织中可溶性 AChE活性升高,导致 ACh水
平进一步降低,加重学习记忆功能的缺损;也有文献
报道,大脑反复缺血使中枢胆碱能神经元受损,导致
脑内海马环路(学习记忆神经生化基础)损害,
AChE活性降低[12]。脑低灌注还导致局部细胞能量
代谢障碍和血脑屏障破坏,其中起中心作用的是内
皮细胞及其线粒体,线粒体所产生的活性氧(ROS)
可与神经元内的蛋白质、脂质、核酸分子等反应并破
坏其分子结构,发生超氧变化并生成过量的过氧化
产物[2]。有学者指出,虽然自由基损伤诱发胆碱能
功能降低的内在动因尚不清楚,但大量证据证实前
者与后者密切相关[13]。
WNK含有人参皂苷、银杏黄酮、银杏内酯等有
效成分。人参皂苷有兴奋中枢的作用,其中 Rb1和
Rd对东莨菪碱所致的小鼠获得性及巩固性记忆障
碍均具有明显的改善作用[14];人参皂苷具有增强基
底前脑皮质胆碱能系统抗氧化的能力,并能够提高
SOD的活性[15]。银杏叶提取物剂量依赖性改善东
莨菪碱导致的老龄大鼠学习记忆障碍,显著增加海
马ACh含量;通过降低细胞内Ca2+浓度对抗谷氨酸
的毒性作用,保护神经元[16]。
本研究结果证实了上述慢性脑低灌注模型的病
理生理过程。大鼠在双侧颈总动脉结扎8~12周后
空间学习能力明显下降,脑内AChE活性明显增强,
ACh含量明显减少,SOD活性明显降低。WNK剂量
达825mg·kg-1时可升高模型大鼠脑内 ACh含
量,165mg·kg-1可明显抑制 AChE活性,330mg
·kg-1时可增加脑内 SOD活性,3个剂量均可明显
改善大鼠学习记忆障碍。提示 WNK对慢性脑低灌
注引起的认知障碍的改善作用可能与增强清除自由
基能力以及保护胆碱能系统有关。
[参考文献]
[1] HorvathS.Thepathologicalandclinicalconsequencesofchronic
cerebralhypooperfusion[J].OrvHetil,2001,142(8):383.
[2] 张 洁,闫福岭.Alzheimer病的血管病因假设[J].国外医学
·脑血管疾病分册,2004,12(12):918.
[3] LiuJ,ChangD,ChanD,etal.Arandomisedplacebocon
troledclinicaltrialofaChineseherbalmedicineforthetreatment
ofvasculardementia.Munich:2nd InternationalCongressfor
ComplementaryMedicineResearch[C].2007:215.
[4] delaToreJC,FortinT,ParkGA,etal.Chroniccerebrovas
cularinsuficiencyinducesdementialikedeficitsinagedrats
[J].BrainRes,1992,582(2):186.
[5] HG沃格尔,WH沃格尔杜冠华,李学军,张永祥,等译.药
理学实验指南———新药发现和药理学评价[M].北京:学苑
出版社,2001:459.
[6] 丛伟红,刘建勋,徐 立.人参、银杏叶提取物对 β淀粉样蛋
白140毒性损伤大鼠全脑神经递质的影响[J].中国药理学通
报,2006,22(6):747.
[7] 赵 玲,刘 丽,李雅莉,等.慢性脑低灌注状态对大鼠学习
记忆功能及脑组织自由基代谢的影响[J].中国行为医学科
学,2005,14(11):961.
[8] 刘汇波,叶翠飞,李 斌,等.双侧颈总动脉结扎对大鼠学习
记忆功能和海马组织形态学的影响[J].基础医学与临床,
1998,18(4):54.
[9] NiJW,MatsumotoK,LiHB,etal.Neuronaldamageandde
creaseofcentralacetylcholinelevelfolowingpermanentocclusion
ofbilateralcommoncarotidarteriesinrat[J].BrainResMarch
6,1995,673(2):290.
[10] TanakaK,WadaN,HoriK,etal.Chroniccerebralhypoperfu
siondisruptsdiscriminativebehaviorinacquiredlearningrats
[J].JNeurosciMethods,1998,84(12):63.
[11] 贾建平,贾健民,周卫东,等.阿尔茨海默病和血管性痴呆患
者脑脊液中乙酰胆碱和胆碱检测及其临床意义[J].中华神
经科杂志,2002,35(3):168.
[12] 周永翠,王玉良.脑内胆碱能系统与血管性痴呆的关系[J].
中国临床康复,2004,8(22):4568.
[13] 王少锦,康锁彬,李爱英.针刺拟痴呆大鼠对脑内自由基系统
与胆碱能系统功能影响相关性的分析[J].针刺研究,2004,
29(2):102.
[14] 陈声武,王丽娟,王 岩.人参皂苷 Rb1和 Rd对不同类型记
忆障碍模型小鼠学习记忆功能的影响[J].中国药理学与毒
理学杂志,2001,15(5):330.
[15] 赖 红,高 杰,赵海花,等.老龄雌性大鼠胆碱能系统的氧
化损伤及人参皂苷的保护作用[J].中国药理学通报,2006,
22(5):599.
[16] 周兰兰,明 亮,马传庚.银杏叶提取物促智作用机制研究进
展[J].中国药房,2000,11(5):230.
·335·
第33卷第5期
2008年3月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol33,Issue 5
March,2008
EfectsofWeinaokangcapsuleonintracephaliccholinergicsystemand
capabilityofscavengingfreeradicasinchroniccerebralhypoperfusionrats
XULi,LIUJianxun,CONGWeihong,WEICuie
(ResearchCenter,XiyuanHospital,ChinaAcademyofChineseMedicalSciences,Beijing100091,China)
[Abstract] Objective:ToobservetheinterventionandmechanismofWeinaokangcapsule(WNK)oncognitiveimpairment
ratsinducedbychroniccerebralhypoperfusion.Method:Thebilateralcommoncarotidarteriesofratswereligated.Ratswereintra
gastricalyadministratedwithWNK4weeksaftertheligation.After8weeksofadministration,persistenttimeofratsonfindingthe
platforminMORRISwatermazewasmeasured,meanwhile,contentofacetylcholine(ACh)inbraintissuewasmeasuredbyHPLC
ECD,activityofacetylcholineesterase(AChE)andsuperoxidedismutase(SOD),contentofmalonaldehyde(MDA)wasmeasured
bycolorimetricmethod.Result:After48weeksofadministration,thetimeoffindingtheplatforminWNKgroupwassignificantly
shorterthaninthemodelgroup,activityofAChEinbraintissuewassignificantlyreduced(P<005),contentofAChwassignificant
lyincreased(P<005001),activityofSODwassignificantlyreinforced(P<005).Conclusion:WNKcapsulecanimprovethe
cognitiveimpairmentinducedbychroniccerebralhypoperfusion,anditsmechanismmaybeassociatedwithreinforcingthecapabilityof
scavengingfreeradicalandprotectingthecholinergicsystem.
[Keywords] Weinaokangcapsule(WNK);chroniccerebralhypoperfusion;cognitiveimpairment;acetylcholine,freeradical
[责任编辑 古云侠]
β细辛醚对慢性点燃癫痫大鼠脑组织
cfos表达的影响
方永奇,方若鸣,方更利,江 盠,傅思莹
(广州中医药大学 第一附属医院 实验中心,广东 广州 510405)
[摘要] 目的:研究β细辛醚对慢性点燃癫痫大鼠脑组织即早基因cfos表达的影响。方法:大鼠随机分为β
细辛醚高、中、低(200,100,50mg·kg-1·d-1)剂量组,阳性药对照组(苯妥英钠36mg·kg-1),模型对照组(基
质),灌胃给药。以青霉素点燃大鼠慢性癫痫,采用 westernblot法测定海马 cfos的表达,免疫组化法测定脑皮质
cfos的表达。结果:β细辛醚能显著增强癫痫大鼠脑内cfos的表达,且呈量效关系。海马cfos的表达量:β细辛醚
高、中、低剂量组为(113945±15556),(110956±13403),(110373±23582)CNT·mm2,基质对照组
(92054±20320)CNT·mm-2,苯妥英钠组(110626±18624)CNT·mm2。皮质cfos阳性细胞数:β细辛醚高、
中、低剂量组为(871±22),(763±13),(599±13)个,基质对照组(393±26)个,苯妥英钠组(952±11)
个。结论:β细辛醚能增强癫痫大鼠脑内cfos的表达,是机体重要的抗癫痫反应。
[关键词] β细辛醚;癫痫;cfos;基因表达
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)05053403
[收稿日期] 20070305
[通讯作者] 方永奇,Tel:(020)36591450,Email:Fangyq2@
163.com
β细辛醚是中药石菖蒲的主要有效成分,分子
量小(208)、脂溶性强,极易透过血脑屏障进入脑组
织[1]。其对动物脑电有抑制作用,主要功效为镇静
·435·
第33卷第5期
2008年3月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol33,Issue 5
March,2008