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地黄对缺氧大鼠心脑肾线粒体呼吸功能的保护作用
汤依群1 ,戴德哉1 ,黄　宝 2
( 1. 中国药科大学 药理研究室 ,江苏 南京　 210009; 2. 杭州娃哈哈集团 ,浙江 杭州　 310009)
摘　要:目的　研究地黄抗缺氧的机制。方法　大鼠处死放置 15 min,造缺氧模型 ,用氧电极法测定大鼠心室肌、大
脑和肾线粒体呼吸功能参数 ,观察地黄浸膏预防给药 2 h对线粒体的保护作用。并以苄普地尔 5 mg /kg ip给药作
阳性对照。结果　地黄浸膏 2, 4 g /kg给药 ,对大鼠缺氧心、脑、肾线粒体有明显的保护作用 ,用药后 ST3 , RCI值较
模型组提高并呈剂量依从关系 ,地黄对肾脏的保护作用相对心、脑强。 结论　地黄预防性给药 ,可有效保护心、脑、
肾组织线粒体的呼吸产能功能 ,对肾脏的保护作用最显著。
关键词: 线粒体 ;缺氧 ;苄普地尔 ;地黄 ;呼吸功能
中图分类号: R285. 5　　　文献标识码: A　　　文章编号: 0253 2670( 2002) 10 0915 03
Protective effects of plant of rehmannia root extract on mitochondrial
respiratory function of heart , brain and kidney in hypoxia rat
T ANG Yi-qun
1 , DAI De-zai
1 , HUANG Bao
2
( 1. Resea rch Division o f Pharmacolog y , China Pharmaceutica l Univ er sity , Nanjing 210009, China;
2. Hang zhou W AHAHA Group, Hang zhou 310009, China)
Abstract: Object　 To observ e the pro tective effects o f rehmannia roo t ex t ract ( Reh) on mitochondrial
respiratory function in hypoxia rat. Methods　 Rat w as ki lled rapidly and the body w as put a t room tem-
pera tare fo r global ischemia of 15 min. Treatment o f po Reh 2 and 4 g /kg w as sta rted 2 h before hypoxia.
The mitochondrial respiratory parameter of myocardium, brain and kidney was measured by oxygen elec-
trode method. The pro tective ef fect o f Reh on mitochondrion was observ ed in 2h po. Bepridi l ( Bep) , an
Ca
2+
channel blocker, ip 5 mg /kg 30 min prior to hypoxia served as posi tiv e control. Results　 In my-
ocardium and kidney , hypoxia injury w as show ed simi lar, ST3 and RCI value w as increased as compa red
w ith the control g roup in a dose dependent manner, showing a selectiv e st ronger protection on renal mi to-
chondrial than that on hear t and brain. Conclusion　 Reh is ef fective in pro tecting metochondrial respi rato-
·915·中草药　 Chinese Traditiona l and He rbal Drug s　 2002年第 33卷第 10期
收稿日期: 2002-03-15作者简介:汤依群 ( 1966-) ,女 ,广西南宁人 ,讲师 ,硕士毕业 ,博士在读 ,研究方向为心血管药理学 ,主要从事药理学、病理生理学的教学及科研工作。 　 Tel: 025-3271453　 E-mail: Tang yiqu 0130@ sina. com
ry function in heart , brain and kidney f rom hypoxia and w ith th e most po tent effect on kidney.
Key words: mi to chondrion; hypoxia; Bepridi l ( Bep) ; rehmannia; respirato ry function
　　地黄为玄参科植物地黄 Rehmannia glutinosa
Libosch. 的干燥块根 ,根据炮制方法的不同 ,分为
鲜地黄、生地黄和熟地黄。 中医传统理论认为 ,生地
性寒 ,味甘甜 ,能清热 ,生津 ,凉血止血。现代研究发
现生地有升白及降血糖的作用。 本室的研究结果表
明 ,地黄浸膏对缺氧造成的心肌损害有明显抵抗作
用。为进一步研究地黄的抗缺氧作用机制 ,本实验采
用大鼠缺氧模型 ,观察地黄对心、脑、肾线粒体呼吸
功能的影响。苄普地尔 ( Bepridil,以下称 Bep)为较
新的钙通道阻断剂 ,本室实验结果显示 , Bep有明显
的细胞保护作用 ,对缺氧所致的钙超载有显著的阻
断作用 ,本试验用 Bep为阳性对照药 ,比较地黄浸
膏的作用。
1　实验材料
1. 1　药品:地黄浸膏: 生地黄购自江苏省药材公司 ,
山西太原产 ,经中药学院生药室鉴定 ,由中药制剂室
加工成水浸膏 ,每毫升相当于生药 2 g。
1. 2　动物: SD大鼠 ,体重 180～ 220 g ,雌雄不拘 ,
由中国药科大学提供 ,饲料饮水不限。
1. 3　试剂: ADP钠盐 , Sigma产品 ;小牛血清白蛋
白 ,上海生化试剂厂 ,其余试剂均为市售分析纯。
Bep纯品 ,常州第四制药厂。
2　实验方法
2. 1　分组:大鼠按性别随机分为 5组 ,地黄 (以下
称 Reh)分别 po 2, 4 g /kg给药 2 h, Bep 5 mg /kg
ip给药 30 min,模型对照组 po 3 mL /kg生理盐水。
大鼠断头处死 ,模型组和给药组室温放置 15 min,
速取心脏、大脑、肾脏 ,用冰冻生理盐水洗净 ,冰台上
剪去心脏的心耳及结缔组织 ,大脑取除脑干及间脑
部分 ,肾脏取除肾的表面膜及肾盂处的脂肪组织 ,正
常组动物处死后 ,速取脏器。所有标本用铝铂包裹 ,
置液氮中封存。
2. 2　线粒体呼吸功能测定: 由液氮中取出标本 ,按
文献 [1 ]的方法分离线粒体 ,用 clark氧电极法测定
线粒体呼吸功能。测定系统总体积 6. 05 mL,琥珀酸
浓度 3. 3 mmol /L , ADP 0. 3 mmo l /L,温度控制在
28℃。实验中以线粒体 3阶段摄氧速度 ( ST3 ) , 4阶
段摄氧速度 ( S T4 )和呼吸控制指数 ( RCI)为指标观
察线粒体呼吸活力 ,线粒体蛋白质含量用考马斯亮蓝
G-250染色法测定 ,小牛血清白蛋白做标准品。
2. 3　数据处理:所有数据依 x±s表示 , t-检验比较
组间差异。
3　结果
3. 1　 Reh对缺氧心脏线粒体呼吸功能的保护作用:
结果见表 1。心肌缺氧 15 min,线粒体呼吸活动严重
受损 ,表现为 ST3、 RCI值的显著下降 , ST4降低轻
微 ,预先给与 Reh 4 g /kg ,可有效保护心肌线粒体
呼吸活力 ,用药后 , ST3提高 45. 1% , RCI提高
31% ,显著高于模型组 ,但低于正常组数值 , 2 g /kg
Reh的作用弱于 4 g /kg。
表 1　地黄对缺氧心肌线粒体呼吸功能
的保护作用 ( n= 6, x± s )
组　别 剂　量
( g /kg )
S T3 ST4
( nmol /min. mg)
RCI
正常对照 - 512± 70 128± 40 4. 1± 0. 5
模型对照 - 243± 20* * 108± 27 2. 5± 0. 7* *
Bep 5× 10- 3 471± 95# # 145± 31 3. 4± 0. 5# #
Reh 2 249± 42* 80± 16 3. 2± 0. 5* #
4 353± 66* * # # 116± 20 3. 2± 0. 3* #
　　与正常对照组相比: * P < 0. 05　* * P < 0. 01;
　　与模型对照组相比: # P < 0. 05　# # P < 0. 01
　　 ST3-底物和 ADP存在时线粒体摄氧速率 ,又称最大呼吸速率 ;
S T4-加入的 ADP耗竭后线粒体氧耗速率 ,又称静息呼吸速率 ; RCI-
为 ST3与 ST4的比值。
3. 2　 Reh对缺氧大脑线粒体呼吸功能的保护作用:
结果见表 2。大脑缺氧 15 min,线粒体呼吸活动严重
受损 ,表现为 ST3、 S T4和 RCI值的显著下降 , 4
g /kg Reh组 ST3较模型组提高 55. 4% ,仍低于正常
数值 , ST4 , RCI恢复至正常水平。
表 2　地黄对缺氧大脑线粒体呼吸功能
的保护作用 ( n= 6, x± s )
组　别 剂　量
( g /kg )
S T3 ST4
( nmol /min. mg)
RCI
正常对照 - 207± 47 69± 11 3. 42± 0. 8
模型对照 - 93± 16* * 39± 5* * 2. 33± 0. 2*
Bep 5× 10- 3 226± 38# # 58± 8# # 3. 69± 1. 0# #
Reh 2 118± 24* 45± 6 2. 36± 0. 3*
4 143± 30* # # 50± 12 3. 21± 0. 3#
　　与正常对照组相比: * P < 0. 05　* * P < 0. 01
　　与模型对照组相比: # P < 0. 05　# # P < 0. 01
3. 3　 Reh对缺氧肾线粒体呼吸功能的保护作用: 结
果见表 3。缺氧后 ,线粒体 ST3活力下降 , ST4下降不
明显。Reh可有效保护缺氧对线粒体功能的损害 ,用
药后 S T3 , ST4 , RCI各值均有提高 ,其中 2 g /kg
Reh即有明显作用。
4　讨论
·916· 中草药　 Chinese Traditiona l and He rbal Drug s　 2002年第 33卷第 10期
表 3　地黄对缺氧肾线粒体呼吸功能
的保护作用 ( n= 6, x± s )
组　别 剂　量
( g /kg)
ST3 ST4
( nmol /min. mg )
RCI
正常对照 - 233± 20 61± 11 3. 9± 0. 7
模型对照 - 117± 26* * 53± 9 2. 2± 0. 3* *
Bep 5× 10- 3 280± 96# # 71± 24# # 3. 1± 0. 8#
Reh 2 197± 41# 61± 8 3. 3± 0. 9#
4 231± 60# # 67± 14 3. 5± 0. 6#
　　与正常对照组相比: * * P < 0. 01
　　与模型对照组相比: # P < 0. 05　# # P < 0. 01
　　线粒体是细胞产能和储存能量的细胞器 ,是细
胞进行生物氧化反应的主要场所 ,因其结构及功能
特点 ,线粒体对缺氧及其敏感。 缺血缺氧时 ,线粒体
内氧自由基活力异常增高 ,致使内膜通透性改变 ,酶
活力下降 ,电子传递系统受损 [2, 3 ]。有氧代谢功能障
碍 ,高能化合物生成减少 ,细胞因能量缺乏而不能维
持正常功能及周围环境的稳定 ,进而诱发细胞损害。
最新研究显示 ,线粒体在细胞损伤及凋亡、坏死的发
生机制中有着非常重要的意义 [ 4, 5 ]。因此 ,保护线粒
体结构及活力 ,已成为研究药物抗缺血、缺氧作用的
重要指标。 本实验采用器官断流 15 min造缺氧模
型 ,操作简单 ,条件易控 ,动物的饮食状态及体内神
经、血流等系统的影响均可减到最小。 在此模型上 ,
心、脑、肾组织的线粒体最大呼吸速率 ( S T3 ) 受到
损害 ,预先给予地黄浸膏 ,可有效保护缺氧而致的线
粒体功能下降 ,能量供应系统受损较小。中医传统理
论认为 ,地黄性味甘苦 ,凉 ,归心肝肾经 ,滋阴退热 ,
养血 ,为滋补肝肾要药。 本实验结果显示 ,地黄浸膏
有明显的肾缺血保护作用 ,与中医的传统用法相符。
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补肾益智方对老年性痴呆模型动物定位航行学习记忆功能的改善作用
张魁华 1 ,赖世隆2 ,王　奇2 ,程淑意 2 ,陈云波 2
( 1. 广州军区军事医学研究所 ,广东 广州　 510507; 2. 广州中医药大学 DM E中心 ,广东 广州　 510507)
摘　要:目的　观察补肾益智方改善老年性痴呆 ( AD) 模型大鼠定位航行学习记忆功能的作用强度。方法　用 15
月龄老年 Wistar大鼠 80只 , ip D-半乳糖 4周加上鹅膏蕈氨酸 ( ibo tenic acid, IBO)脑内 Meyner t核注射制造 AD
模型 ,随机分成 AD模型组 ,双益平治疗对照组 ,补肾益智方高、低剂量治疗组 ,正常老年组和正常青年组。 动物经
治疗处理 4周后 ,应用 Morris水迷宫检测大鼠学习记忆的改善情况。结果　模型组 5 d的平均定位航行试验逃避
潜伏期比正常 (青年、老年 )组明显延长 (P < 0. 05) ,与模型组比较 ,正常青年组、正常老年组、补肾益智方高剂量组
明显缩短 (P < 0. 05) ,而补肾益智方低剂量组、双益平对照组缩短差异不显著 (P> 0. 05) ;随着行为训练的进行 ,
各组逃避潜伏期都有一定程度的下降 ,但模型组的逃避潜伏期下降速率要慢于其它组 ,表明模型组学习记忆能力
较差 ,而正常青年组、正常老年组、补肾益智方高剂量组逃避潜伏期下降的速率较快 ,其次是补肾益智方低剂量组
和双益平组。 经每日两两比较发现: 正常青年组、正常老年组、补肾益智方高剂量组与模型组在第 2、 3、 4天有显著
性差异 (P < 0. 05或 P < 0. 01) ;而补肾益智方低剂量组和双益平组虽然有差异 ,但无统计学意义 (P> 0. 05)。结论
补肾益智方能明显改善 AD大鼠定位航行学习记忆功能。
关键词: 补肾益智方 ;老年性痴呆 ;学习记忆功能 ;定位航行
中图分类号: R285. 5　　　文献标识码: A　　　文章编号: 0253 2670( 2002) 10 0917 04
Improving effects of BUSHEN YIZHI RECIPE
*
on orientation sail
learning and memory in model rat with Alzheimer s disease
ZHANG Kui-hua
1
, LAI Shi-long
2
, WANG Qi
2
, CHENG Shu-yi
2
, CHEN Yun-bo
2
·917·中草药　 Chinese Traditiona l and He rbal Drug s　 2002年第 33卷第 10期
收稿日期: 2002-03-15基金项目: “九五”国家攻关课题 ( No. 96-906-09-02) ;科技部博士创新课题 (No. 98-B-13)作者简介:张魁华 ( 1966-) ,男 ,副研究员 ,医学博士 (后 ) ;主要从事 (中药 )抗衰老和老年性痴呆的药理学与毒理学研究及其新药开发。