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Effects of Weinaokang capsule on intracephalic cholinergic system and capability of scavenging free radicas in chronic cerebral hypoperfusion rats

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



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,WNK825,165,330mg·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 HPLCECD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<005),ACh含量明显增加
(P<005~001),SOD活性明显增强(P<005)。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]10015302(2008)05053104
[收稿日期] 20070816
[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,Email: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(ADAScog)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)20020003。
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
(ACHSPR,3cm),分析柱(ACh332mm×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
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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-1Na2HPO4,05mmol·L
-1TMACl,20
mmo·L-1OSA,H3PO4调pH8。色谱条件:035mL
·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(825,165,330mg·
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015mol·L-1HCLO4匀浆
(100mg脑重加 1mL),14000×g4℃离心 20
min,取上清液,022μm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SPSS110统计软件分析,采用
OneWayANOVA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<005~001);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<001);与模型组比较,WNK330,165mg·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 - 346±322 94±68 73±42
模型 - 576±210 549±3121) 437±2961)
达纳康 200 571±260 468±384 218±150
WNK 825 566±288 183±1193) 140±893)
  165 565±237 174±1503) 143±1183)
  330 599±279 222±2722) 87±643)
  注:与假手术组比较1)P<001;与模型组比较2)P<005,3)P<
001(表2,3同)
组大鼠脑内 AChE活性均明显降低(P<005),
WNK3个剂量组大鼠脑内 ACh含量均明显升高
(P<005~001),达纳康组 ACh含量明显升高
(P<005)。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

AChE
/U·mg-1

ACh
/ng·g-1
假手术 - 6 0742±0071 10 26879±6010
模型 - 6 1005±02241)10 13484±14301)
达纳康 200 6 0809±0160 9 16403±35952)
WNK 825 6 0805±0103 10 16900±27833)
  165 6 0769±00952) 9 19487±75772)
  330 6 0767±00932) 9 23440±42153)
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<001),
MDA含量未见明显改变;与模型组比较,WNK
330mg·kg-1组SOD活性明显升高(P<005),
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 - 864±208 2169±0568
模型 - 458±1391) 2574±0811
达纳康 200 574±53 2085±0292
WNK 825 482±94 2194±0231
  165 526±108 2121±0405
  330 683±1732) 2255±0763
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
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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825mg·kg-1时可升高模型大鼠脑内 ACh含
量,165mg·kg-1可明显抑制 AChE活性,330mg
·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]
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EfectsofWeinaokangcapsuleonintracephaliccholinergicsystemand
capabilityofscavengingfreeradicasinchroniccerebralhypoperfusionrats
XULi,LIUJianxun,CONGWeihong,WEICuie
(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:After48weeksofadministration,thetimeoffindingtheplatforminWNKgroupwassignificantly
shorterthaninthemodelgroup,activityofAChEinbraintissuewassignificantlyreduced(P<005),contentofAChwassignificant
lyincreased(P<005001),activityofSODwassignificantlyreinforced(P<005).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
cfos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cfos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 cfos的表达,免疫组化法测定脑皮质
cfos的表达。结果:β细辛醚能显著增强癫痫大鼠脑内cfos的表达,且呈量效关系。海马cfos的表达量:β细辛醚
高、中、低剂量组为(113945±15556),(110956±13403),(110373±23582)CNT·mm2,基质对照组
(92054±20320)CNT·mm-2,苯妥英钠组(110626±18624)CNT·mm2。皮质cfos阳性细胞数:β细辛醚高、
中、低剂量组为(871±22),(763±13),(599±13)个,基质对照组(393±26)个,苯妥英钠组(952±11)
个。结论:β细辛醚能增强癫痫大鼠脑内cfos的表达,是机体重要的抗癫痫反应。
[关键词] β细辛醚;癫痫;cfos;基因表达
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)05053403
[收稿日期] 20070305
[通讯作者] 方永奇,Tel:(020)36591450,Email: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
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