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Effects of salvianolic acid B on cerebral energy charge and activity of ATPase in mice with cerebral ischemia

丹酚酸B对脑缺血小鼠脑能荷和三磷酸腺苷酶活性的影响



全 文 :丹酚酸 B对脑缺血小鼠脑能荷和三磷酸腺
苷酶活性的影响
蒋玉凤1,王秋华1,刘智勤2,王 谦1,蔡大勇1,
刘世静1,张 颖1,黄启福1
(1.北京中医药大学 基础医学院 病理教研室,北京100029;
2.河北大学 药学院 药理教研室,河北 保定 071002)
[摘要] 目的:从脑缺血小鼠脑组织高能磷酸含量和三磷酸腺苷(ATP)酶活性探讨丹酚酸 B对脑水肿的影
响。方法:将NIH小鼠分为假手术组、缺血组、丹酚酸B治疗组和尼莫地平对照组,复制脑缺血模型。丹酚酸 B组
尾静脉注射丹酚酸B(225mg·kg-1);尼莫地平组尾静脉注射尼莫地平(003mg·kg-1);假手术组和缺血组尾静
脉注射等量的生理盐水,30min后阻断双侧颈总动脉,观察缺血30min脑组织ATP、二磷酸腺苷(ADP)、一磷酸腺
苷(AMP)和磷酸肌酸(PCr)的含量并计算能荷(EC)值;同时测定Na+K+ATP酶和Ca2+ATP酶的活性以及脑含
水量。结果:与缺血组比较,丹酚酸B组脑组织ATP,ADP,PCr含量和能荷值显著升高(P<001);Na+K+ATP酶
和Ca2+ATP酶活性显著增强(P<001);而脑含水量则明显降低(P<005)。结论:丹酚酸 B减轻脑缺血小鼠脑
含水量的作用机制,可能与其提高高能磷酸含量和增强ATP酶活性有关。
[关键词] 脑缺血;能量代谢;丹酚酸B;小鼠
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)18190304
[收稿日期] 20061127
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30472281)
[通讯作者] 蒋玉凤,Tel:(010)64286965,Fax:(010)6428
6871,Email:jiangyf66@yahoo.com.cn
  脑缺血属于缺血性脑血管疾病,包括脑血栓形
成、脑梗死和脑血管痉挛,该病占全部脑血管病的
75%,因此,至今为国内外学者研究的热点之一。丹
参是临床上预防和治疗缺血性心脑血管疾病常用的
中药之一,研究资料证明[1,2],其主要成分是水溶性
丹酚酸类化合物,而丹酚酸 B(SalB)为丹参中含量
最高,是治疗缺血性疾病有效活性的单体成分。但
丹酚酸 B对脑缺血早期能量代谢的作用,国内外尚
未见相关的文献报道。本实验在前期工作的基础
上[3],复制低血压伴急性脑缺血小鼠模型,观察丹
酚酸B对脑高能磷酸化合物含量和ATP酶的活性,
研究其改善能量代谢以及对脑水肿的作用。
1 材料
1.1 动物与药品 雄性 NIH小鼠(中国药品生物
制品检定所实验动物中心),12周龄,SPF级,许可
证:SCXK(京)20050004。丹酚酸B(中国药品生物
制品检定所,批号 111562200403,纯度 100%);尼
莫地平注射液(德国拜尔医药保健股份公司,批号
BXBT7J1);硝普钠(北京双鹤现代医药技术有限公
司,批号060516)。
1.2 试剂与仪器 Na+K+ATPase和 Ca2+AT
Pase试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号
20060315)。高速离心机(上海安亭科学仪器厂,
TGL-16G型);真空干燥泵(上海一恒科技有限公
司,DZF-6050型);高效液相仪(HPLC,美国安捷
伦公司,1100型);紫外分光光度计(BECKMAN,美
国,DU-800)。
2 方法
2.1 模型复制 NIH小鼠随机分为假手术组、缺血
组、丹酚酸 B治疗组(丹酚酸 B组)、尼莫地平对照
组(尼莫地平组)。丹酚酸B组:尾静脉注射丹酚酸
B(225mg·kg-1),30min后,水合氯醛(350mg·
kg-1)腹腔注射麻醉,颈正中切口,分离双侧颈总动
脉,穿一号丝线备用,然后在腹腔注射硝普纳(325
mg·kg-1)的同时迅速拉紧丝线,阻断双侧颈总动
脉血流30min后处死小鼠取脑皮质。尼莫地平组
尾静脉注射尼莫地平(003mg·kg-1),假手术组和
缺血组尾静脉分别注射等量的生理盐水,3组实验
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方法同丹酚酸 B组,唯假手术组腹腔不注射硝普
钠,双侧颈总动脉不结扎。
2.2 ATP,ADP,AMP,PCr含量的测定及EC的计算
 用预冷的生理盐水将脑组织制成20%的匀浆,加
4%的高氯酸 05mL沉淀蛋白,3000r·min-1,4
℃离心10min,取上清液 05mL加 20% KOH53
μL,样品用HPLC仪梯度洗脱,测定ATP,ADP,AMP
及PCr的含量。色谱柱:LichrosorbC18(46mm×
150mm)(大连依利特公司)。流动相 A液:005
mol·L-1KH2PO4K2HPO4缓冲液(pH70);B液:
为含10%甲醇的 A液。共运行10min。流速:08
mL·min-1。检测波长254nm。柱温:室温。根据
ATP+05ADP/(ATP+ADP+AMP)计算脑能荷
值。
2.3 Na+K+ATP酶和Ca2+ATP酶的测定 样品
处理按照试剂盒说明书进行操作,紫外分光光度计
测定脑组织中 Na+K+ATP酶和 Ca2+ATP酶的活
性。
2.4 脑含水量的测定 按文献[4]操作,依据公式
(湿重-干重)/湿重×100%计算脑含水量。
2.5 统计学处理 采用SPSS110数据统计软件。
各组实验数据以 珋x±s表示,组间数据比较采用单因
素方差分析。
3 结果
3.1 丹酚酸 B对脑缺血小鼠高能磷酸含量和能荷
值的影响 从表1可知,与假手术组相比,缺血组的
ATP,ADP,PCr含量和能荷值显著降低(P<001);
分别用丹酚酸 B和尼莫地平组治疗,两者的 ATP,
ADP,PCr含量和能荷值显著升高(P<001)。
表1 丹酚酸B对高能磷酸含量和能荷的影响(珋x±s,n=8)
组别
剂量
/mg·kg-1
ATP
/μmol·g-1
ADP
/μmol·g-1
AMP
/μmol·g-1
能荷值
PCr
/μmol·g-1
假手术 - 43054±12621 31621±4070 35699±1432 0568±0015 99396±9810
缺血 - 23490±80242) 22110±43932) 38496±3942 0465±00372) 81614±99192)
丹酚酸B 225 41110±181874) 30441±55424) 36595±3136 0520±00344) 98344±132494)
尼莫地平 003 42075±72134) 30593±68244) 36354±1565 0527±00324) 99280±46844)
  注:与假手术比较2)P<001;与缺血组比较4)P<001
3.2 丹酚酸B对脑缺血小鼠ATP酶活性的影响 
表2显示,缺血组 Na+K+ATP酶和 Ca2+ATP酶
的活性显著降低,与假手术组相比有显著性差异
(P<001);而丹酚酸B组Na+K+ATP酶和 Ca2+
ATP酶的活性明显增强并接近正常组,与缺血组相
比有显著性差异(P<001);尼莫地平对照组的
Na+K+ATP酶和 Ca2+ATP酶的活性分别与缺血
组相比差异亦显著(P<005,P<001)。
表2 丹酚酸B对Na+K+ATP酶和Ca2+ATP
酶活性的影响(珋x±s) U·mg-1 
组别 n
剂量
/mg·kg-1
Na+K+ATP酶 Ca2+ATP酶
假手术 8 - 0685±007 00484±0062
缺血 7 - 0244±00652) 0321±00862)
丹酚酸B 8 225 0593±00134) 0484±00534)
尼莫地平 7 003 0528±00634) 0441±00763)
  注:与假手术组比较2)P<001;与缺血组比较3)P<005,4)P<
001
3.3 丹酚酸 B对脑缺血小鼠脑含水量的影响 与
假手术组相比,缺血组脑含水量明显增加(P<
005);用丹酚酸 B和尼莫地平治疗可显著降低脑
含水量(P<005),见表3。
表3 丹酚酸B对脑含水量的影响(珋x±s,n=10)
组别 剂量/mg·kg-1 脑含水量/%
假手术 - 370±0045
缺血 - 441±00851)
丹酚酸B 225 381±00663)
尼莫地平 003 375±00313)
  注:与假手术组比较 1)P<005;与缺血组比较3)P<005
4 讨论
中医认为,缺血性脑血管病属中风病的范畴,其
病机为本虚标实,病位在脑。中老年由于精气虚衰,
机体内环境失调,终致风、火、痰、瘀相互为患,瘀塞脑
络阻于经脉而发生中风。鉴于血瘀是缺血性中风的
基本病机,故应用活血化瘀、疏通络脉可取得较好的
疗效。临床上最常用的中药丹参,具有活血化瘀、通
经活络之功效。从丹参中提取的丹酚酸B能透过血
脑屏障,因其含有酚羟基,具有很强的抗氧化作用,所
以是治疗缺血性脑病有效的代表性化合物[2,5]。
能量[6]是细胞进行各种生理功能的物质保证,
神经细胞能量的供应主要来自血液中的葡萄糖,由
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于脑组织几乎不贮存糖原,一旦发生脑缺血,血流中
断而神经细胞缺血缺氧,必将导致葡萄糖有氧氧化
和氧化磷酸化障碍,其最直接的后果是高能磷酸化
合物ATP生成减少以及PCr的耗竭。
本实验复制低血压伴急性脑缺血老年小鼠模
型,从高能磷酸含量和ATP酶活性的变化探讨脑缺
血早期丹酚酸B对脑含水量的影响。结果显示,当
脑缺血30min时,脑组织 ATP和ADP含量减少,而
AMP含量增高,这种病生改变又导致细胞内能荷水
平以及磷酸肌酸显著下降;同时 Na+K+ATP酶和
Ca2+ATP酶活性降低;脑含水量增多。分别应用丹
酚酸B、尼莫地平治疗急性脑缺血,可明显提高脑组
织ATP含量、能荷水平和磷酸肌酸的储备;提高
Na+K+ATP酶和Ca2+ATP酶的活性;并降低了脑
含水量。尼莫地平是一种钙拮抗剂,易通过血脑屏
障并可改善微循环,是临床上治疗缺血性心脑血管
疾病的常用药物。本实验结果亦证明,尼莫地平具
有改善脑缺血能量代谢的水平,减轻脑水肿的作用。
丹酚酸 B是丹参中提取的有效单体成分,具有活血
行血,化瘀通络之功效[5]。本研究结果表明,丹酚
酸B可改善急性脑缺血早期的能量代谢,推测其治
疗效应可能与能量的合成、分解和利用3个环节有
关,一是提高线粒体氧化磷酸化过程[7,8]中能量的
转化提高能量的生成;二是提高 ATP酶的活性,促
进ATP水解为ADP和Pi的速度加快,使 ADP进入
线粒体增多而氧化磷酸化增强;三是促进 ATP酶对
能量的利用,调节平衡细胞内外离子的浓度,维持细
胞渗透压和细胞膜电位平衡,减轻缺血性脑水肿。
以上结果提示,在急性脑缺血早期,丹酚酸 B
具有提高脑组织高能磷酸含量和增强 ATP酶活性
的功能,可能是减轻小鼠缺血性脑水肿的作用,但对
其作用机制课题组将进一步深入研究。
[参考文献]
[1] 杜冠华,张均田.丹参水溶性有效成分———丹酚酸的研究进展
[J].基础医学与临床,2000,20(5):394.
[2] 黄诒森,张均田.丹参中三种水溶性成分体外抗氧化作用[J].
药学学报,1992,27(2):96.
[3] JiangYF,PanYS,HuangQF,etal.Theefectofherbson
cerebralenergymetabolismincerebralischemiareperfusionmice
[J].ChinMedJ,2001,114(8):881.
[4] 李克玲,黄启福,朱陵群,等.中风脑得平冲剂对实验性兔脑血
肿的作用[J].北京中医药大学学报,1996,19(4):22.
[5] 孙莉莎,吴航宇,徐江平,等.丹酚酸B对家兔血液流变性的影
响[J].微循环学杂志,2003,13(1):19.
[6] SeidlR,StocklerIS,RolinskiB,etal.Energymetabolismin
gradedperinatalasphyxiaoftherat[J].LifeSci,2000,67:421.
[7] PukaSM,WalinC,GilandE,etal.Impairmentofmitochon
drialrespirationaftercerebralhypoxiaischemiainimmaturerats:
relationshiptoactivationofcapase3andneuronalinjury[J].
BrainRes,2000,125(2):43.
[8] PlaschkeK,YunSW,MartinE,etal.Interelationbetweencer
ebralenergymetabolismandbehaviourinaratmodelofpermanent
brainvesselocclusion[J].BrainRes,1999,830(2):320.
EfectsofsalvianolicacidBoncerebralenergychargeand
activityofATPaseinmicewithcerebralischemia
JIANGYufeng1,WANGQiuhua1,LIUZhiqin2,WANGQian1,CAIDayong1,
LIUShijing1,ZHANGYing1,HUANGQifu1
(1.DepartmentofPathology,BeijingUniversityofChineseMedicine,Beijing100029,China;
2.DepartmentofPharmacology,HebeiUniversity,Baoding071002,China)
[Abstract] Objective:ToobservetheefectofsalvianolicacidB(SalB)onhighenergyphosphateandactivityofATPaseof
cerebralischemiainmice,andtostudytheroleofSalBonhydrocephalusfurther.Method:NIHmiceweredividedintofourgroups
randomly:Shamoperatedgroup,cerebralischemiagroup,SalBtreatedgroupandNimodipine(Nim)colatedgroup.InSalBtreated
group,micewereinjectedwithSalB(225mg·kg-1)invenacaudalisat30minbeforetheexperiment.InNimcolatedgroup,Nim
(003mg·kg-1)wasinjectedintotailveinatthesametime,whilethemiceinShamoperatedgroupandcerebralischemiagroup
wereinjectedthesamevolumenormalsaline.Theacutecerebralischemiamodelwasestablishedbyligatingbilateralcommoncarotid
arteriesfor30mininmice,thenthemicewerekiledandthecontentofadenosinetriphosphate(ATP),adenosinediphosphate
(ADP),adenosinemonophosphate(AMP),phosphocreatine(PCr)wereobserved,andthecerebralenergycharge(EC)wascompu
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ted.Atthesametime,activityofNa+K+ATPaseandCa2+ATPase,contentofwaterinbraintissueweremeasured.Result:Com
paredwithcerebralischemiagroup,ECandcontentofATP,ADP,PCrinSalBtreatedgroupheightenedevidently(P<001).More
over,activityofNa+K+ATPaseandCa2+ATPaseinSalBtreatedgrouphadaremarkableincrease(P<001).Butthecontentof
waterinbraintissuedecreasedmarkedly(P<005).Conclusion:ThemechanismthatSalBcanrelievecontentofwaterinbraintis
sueofcerebralischemiainmice,maybeassociatedwithimprovingthecontentofhighenergyphosphoricacidcompoundsandenhan
cingtheactivityofATPase.
[Keywords] cerebralischemia;energymetabolism;salvianolicacidB;mice
[责任编辑 古云侠]
[收稿日期] 20060520
[基金项目] 山东省自然科学基金(Y2005C57)
[通讯作者] 李贵海,Tel:(0531)82949803,Fax:(0531)8296
8473,Email:guihai99@163.com
黄连解毒汤醇提物预防给药对
MDR模型小鼠相关基因表达产物的影响
李贵海1,孙付军1,陈 锋2,杨书斌1,张 军1
(1.山东省中医药研究院,山东 济南 250014;2.山东省肿瘤防治研究院,山东 济南 250117)
[摘要] 目的:观察黄连解毒汤70%醇提物预防给药对小鼠多药耐药(MDR)基因表达产物 P170、肺耐药蛋
白(LRP)和拓扑异构酶I(TOPOI)的影响,探讨其干预MDR的分子生物学基础,指导临床应用以预防MDR的产
生。方法:小鼠随机分为非耐药模型组、耐药模型组、黄连解毒汤70%醇提物100,50mg·kg-1组,模拟临床PFC方
案,建立小鼠S180肿瘤细胞多药耐药在体模型,同时给予黄连解毒汤70%醇提物4周,流式细胞仪荧光检测P170,
LRP,TOPOI。结果:黄连解毒汤70%醇提物明显降低化疗诱导后耐药细胞 P170,LRP的表达率和 ROPOI活性。
结论:黄连解毒汤70%醇提物可通过对相关生物活性物质的调节,干预和逆转化疗诱发的肿瘤MDR的产生。
[关键词] 黄连解毒汤70%醇提物;肿瘤多药耐药;小鼠;P170;LRP;TOPOI
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)18190603
  黄连解毒汤原载于《外台秘要》,主要由黄连、
黄芩、黄柏和栀子4味药组成,为清热解毒代表方。
现代药物学研究证实,该方含有小檗碱(berberine)、
黄连碱(coptisine)、甲基黄连碱(worenine)、药根碱
(jatrorhizine)、黄柏碱(phelodedrine)、掌叶防己碱
(palmatine)、蝙蝠葛碱(menisperine)等多种生物
碱[1]。本研究在建立了小鼠 S180肿瘤多药耐药在
体模型的基础上[2,3],观察了黄连解毒汤70%醇提
物对小鼠S180肿瘤细胞多药耐药相关分子生物活
性物质表达或活性的影响,以探讨其干预化疗多药
耐药的作用和作用机制。
1 材料
1.1 药品 黄连解毒汤70%醇提物由本院植化室
杨书斌教授协助制备。制备方法:黄连6g,黄柏6
g,黄芩6g,栀子6g粉碎,70%乙醇回流提取2次,
每次15h,40℃旋转蒸发得干膏57g,含小檗碱
606%,黄芩苷643%,栀子苷548%,研磨为细粉
配成1%和05%的混悬液备用;注射用顺铂:山东
齐鲁制药厂产品,批号01111611;环磷酰胺:上海华
联制药有限公司产品,批号030703;5氟尿嘧啶(5
FU):天津金耀氨基酸有限公司产品。
1.2 动物 昆明种小鼠,由山东大学实验动物中心
提供,合格证号:鲁动质字200210023;小鼠 S180腹
水型瘤种鼠:由山东医科大学药物所药理室提供。
1.3 试剂 碘化嘧啶 PI:C27H34N4I2,编号
[25535164],美国Sigarm公司产品,批号247081
0;MDR表达产物 P170(P糖蛋白,Pgp),TOPOI,
LRP,异硫氢酸荧光素(FITC)标记的单克隆抗体
IgG1及免疫阴性对照品IgG1FITC均为美国Pharm
ingen公司产品,由北京岳泰生物公司提供。
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