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Protective effect of total salvianolic acids against cerebral ischemia-reperfusion injuries in mice and rats

总丹酚酸对小鼠和大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用



全 文 :·药理实验与临床观察·
总丹酚酸对小鼠和大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用
吴俊芳 ,王 洁 ,张均田
(中国医学科学院、中国协和医科大学药物研究所 ,北京  100050)
摘 要: 目的 观察总丹酚酸 ( Sal)对脑缺血再灌注损伤的保护作用。方法 采用小鼠和大鼠脑缺血再灌注模型。结
果 在小鼠和大鼠全脑缺血再灌注模型上 , Sal 10, 20 mg /kg iv及 Sal 5, 10 mg /kg iv可显著提高脑组织乳酸脱氢
酶 ( LDH)及超氧化物歧化酶 ( SOD)活性 ,明显降低丙二醛 ( M DA )含量。在大鼠局灶性脑缺血 2 h再灌注 24 h模型
上 , Sa l 5, 10 mg /kg iv可明显缩小梗死灶面积 ,改善神经功能缺损 ,并显著抑制缺血脑组织中 LDH和 SOD活性降
低 ,减少 MDA的过量产生。 结论  Sal对小鼠和大鼠脑缺血再灌注损伤有显著保护作用 ,其机制与其抗氧自由基
作用有关。
关键词: 总丹酚酸 ;脑缺血再灌注 ;乳酸脱氢酶 ;氧自由基
中图分类号: R285. 5   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2001) 03 0227 03
Protective effect of total salvianolic acids against cerebral
ischemia-reperfusion injuries in mice and rats
WU Jun-fang , WAN G Jie, ZHANG Jun-tian
   ( Institute of Ma teria M edica , Chinese Academy o f M edical Sciences and Peking Union Medica l Colleg e, Beijing 100050,
China)
Abstract: Object  It w as repo rted that salv iano lic acid A from Salvia milt iorrhiza Bge. could improve
memory dysfunction of mice wi th cerebral ischemia-reperfusion injury. The effects o f total salvianolic acids
( Sal) , including salvianolic acid A and B, ro sma ric acid and protoca techic aldehyde was now studied to ob-
serv e its ef fect on cerebral ischemia-reperfusion injury in hope of obtaining a preliminary view on i ts mecha-
nism of action. Methods  The ef fects o f Sal on lactic dehydrogenase ( LDH ) , superoxide dismutase
( SOD) and malondialdehyde ( MDA) o f cerebral ischemia-reperfusion injured mouse and ra t models w ere
observ ed. Results  Sa l 10, 20 mg /kg iv and 5, 10 mg /kg iv could ma rkedly increase the activi ties of LD H
and SOD and low er the production o f MDA in the injured cerebral tissue. On focal cerebral ischemia reper-
fusion injured rat , 24 h reperfusion af ter 2 h ischemic injury , 5, 10 mg /kg iv Sal could decrease infarct
size, amelio ra te neuro logical defici t wi th obvious inhibi tion o f the decrease of LDH and SOD activi ties and
the over production of MDA. Conclusion  Sal showed obv ious protectiv e ef fects on cerebra l ischemia
reperfusion injuries of mice and rats via at tenuating oxygen free radical.
Key words: total salviano lic acids( Sal) ; cerebral ischemia reperfusion; lactic dehydrogena se; o xygen
free radical
  丹参是我国传统中药 ,具有活血化瘀、通经活络
功能。总丹酚酸 ( total salvianolic acids, Sal )是从丹
参中提取的水溶性有效成分 ,易通过血脑屏障 ,安全
指数大。过去的研究表明 [1~ 3 ] , Sal在体内、外均有很
强的抗氧化作用 ,对白内障、大鼠心肌缺血再灌注损
伤、心律失常等均具有预防和治疗作用。杜冠华等 [ 4]
报道 ,丹酚酸 A对小鼠脑缺血再灌注所致记忆功能
障碍有明显改善作用。 但 Sal对脑缺血再灌注损伤
的影响未见报道。本文在小鼠和大鼠脑缺血再灌注
损伤模型上观察 Sal的作用 ,并进行初步作用机制
探讨。
1 材料与方法
1. 1 动物:昆明种小鼠 ,雄性 ,体重 20~ 23 g; Wis-
ta r大鼠 ,雄性 ,体重 250~ 300 g ,均由中国医学科
学院实验动物中心提供。
1. 2 药品与试剂:总丹酚酸由中国医学科学院药物
·227·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2001年第 32卷第 3期
收稿日期: 2000-06-15基金项目:国家科委“ 1035”工程新药基金资助项目 ( No. K95-12-27)作者简介:吴俊芳 女 ,副研究员。 1995年在南京医科大学神经药理专业获博士学位 , 1995~ 1997年在中国医学科学院药物所从事博士后研究 ,主要研究方向:神经药理学。曾获首届法国 Servier药理学奖。至今已发表学术论文 40余篇。目前正在承担“ 973”子课题项目。
研究所植化室提供 ,含丹酚酸 A、 B、迷迭香酸、原儿
茶醛等酚类化合物 ,其中以高效液相分析法测得丹
酚酸 B的含量为 40% 。临用前以生理盐水溶解成所
需浓度。超氧化物歧化酶 ( SOD)和丙二醛 ( MDA)测
定试剂盒均购自南京建成生物工程研究所 ;乳酸脱
氢酶 ( LDH)试剂盒及红四氮唑 ( TTC)均为北京化
工厂产品。其它试剂均为市售分析纯。
1. 3 小鼠脑缺血再灌注模型 [5 ]: 取昆明种小鼠 50
只 ,随机分为 5组 ,给药组分别给予 Sal 5, 10, 20
mg /kg iv , 1次 /日 ,连续 3 d。对照组 iv等容量生理
盐水 ,假手术组除不结扎颈总动脉 ,其余处理同对照
组。末次给药后 10 min小鼠乙醚麻醉 ,颈部正中切
口 ,小心分离迷走神经后 ,在两侧颈总动脉下分别穿
线备用 ,待动物清醒后 ,拉线结扎双侧颈总动脉 , 20
min后松开拉线 ,恢复脑供血 , 24 h后断头取脑
备用。
1. 4 大鼠急性不完全性脑缺血再灌注模型: 取 Wis-
tar大鼠 40只 ,随机分为 5组 ,给药组分别给予 Sal
2. 5, 5. 0, 10 mg /kg iv , 1次 /日 ,连续 3 d。对照组 iv
等容量生理盐水 ,假手术组除不结扎颈总动脉 ,其余
处理同对照组。 末次给药后 10 min ,大鼠以乌拉坦
1. 0 g /kg ip麻醉 ,参照文献 [6 ]方法结扎双侧颈总动
脉 , 30 min后再恢复脑供血 , 24 h头取脑备用。
1. 5 大鼠局灶性脑缺血再灌注模型:取 Wistar大
鼠 80只 ,分组及给药同 1. 4,每组动物 16只。 末次
给药后 10 min,按吴俊芳等 [ 7]的方法 ,用插鱼线法
阻塞大鼠大脑中动脉 , 2 h后再恢复血供。神经功能
缺损在大鼠局灶性脑缺血 2 h再灌注 24 h后观察 ,
其严重程度参照文献 [7 ]分为 8级。断头取脑 ,部分脑
组织以 T TC染色法测定脑梗死灶面积 ,部分于
- 20℃储存 ,供生化测定。
1. 6 脑组织 LDH、 SO D活性及 MDA含量的测定:
小鼠和大鼠分别断头取脑 ,去除小脑和脑干 ,制成
10% 匀浆 ,经分级离心后取上清液 ,按硫代巴比妥
酸法 [8 ]测定 MDA含量 ,按试剂盒说明书测定 LDH
活性 ,按 Mizuno的方法 [ 9]测定 SOD活力。 蛋白质
定量用 Fo lin酚法 [ 10]。
1. 7 统计学处理: 所有计量资料均以 x± s表示 ,
组间差异的显著性用 t检验。
2 结果
2. 1  Sal对小鼠脑缺血再灌注损伤的影响: 如表 1
所示 ,脑缺血再灌注小鼠脑组织 LDH、 SO D活性显
著下降 ,脂质过氧化产物 MDA含量显著升高。 Sal
10, 20 mg /kg iv , 1次 /日 ,连续 3 d,可明显抑制缺
血再灌小鼠脑组织 LDH、 SO D活性的下降 ,并减少
MDA的生成。
表 1  Sal对小鼠脑缺血再灌注损伤的影响 ( n= 10, x± s)
组别 剂量
( mg /k g· d)
LDH  
( U /mg蛋白 )  
M DA  
( nmol /mg蛋白 )  
SOD  
( U /mg蛋白 )  
假手术组 — 183± 33 12. 79± 1. 85 4. 36± 0. 87
对照组 — 108± 27# # 24. 31± 2. 72# # 1. 79± 0. 87* *
Sal 5 122± 27 23. 04± 2. 35 2. 07± 0. 51
10 140± 32* 20. 36± 2. 12* * 2. 49± 0. 72*
20 160± 31* * 15. 72± 1. 91* * 3. 35± 0. 84* *
    与假手术组比较: # # P < 0. 01; 与对照组比较: * P < 0. 05 * * P < 0. 01
2. 2  Sal对大鼠急性不完全性脑缺血再灌注损伤
的影响:大鼠全脑缺血 30 min再灌注 24 h,脑组织
LDH、 SOD活性明显降低 , M DA含量明显升高 ,而
Sal 5, 10 mg /kg iv能显著提高缺血脑组织的 LDH、
SOD活力 ,降低 MDA含量 ,但不能达到假手术组
水平 (表 2)。
表 2  Sal对大鼠急性不完全性脑缺血再灌注损伤的影响 (n= 8, x± s)
组别 剂量
( mg /k g· d)
LDH  
( U /mg蛋白 )  
M DA  
( nmol /mg蛋白 )  
SOD  
( U /mg蛋白 )  
假手术组 — 182± 33 13. 55± 1. 78 5. 26± 0. 88
对照组 — 105± 28# # 25. 21± 2. 94# # 1. 88± 0. 43# #
Sal 2. 5 124± 29 23. 19± 2. 45 2. 15± 0. 57
5. 0 139± 31* 21. 34± 2. 37* 2. 67± 0. 74*
10. 0 164± 35* * 16. 19± 2. 42* * 4. 09± 0. 96* *
    与假手术组比较: # # P < 0. 01; 与对照组比较: * P < 0. 05 * * P < 0. 01
2. 3  Sal对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的影响:
大鼠局灶性脑缺血 2 h再灌注 24 h后 ,所有动物均
出现了神经功能缺损 ,对照组大鼠尤为明显。 Sal 5,
10 mg /kg iv可使局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠神
经功能缺损明显减轻 ,且能明显缩小脑梗死灶面积
(表 3)。如表 4所示 ,大鼠局灶性脑缺血再灌注后 ,
脑组织 LDH、 SOD活力有显著下降 , M DA含量有
显著升高 ,而 Sal 5, 10 mg /kg iv可显著抑制 LDH、
·228· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2001年第 32卷第 3期
SOD活性的下降以及 MDA含量的增高。
表 3  Sal对局灶性脑缺血大鼠神经功能缺损及
梗死面积的影响 ( n= 8, x± s )
组别 剂量
( mg /kg· d)
神经功能评分
(级 )
梗死面积
(% )
假手术组 — 1. 3± 0. 23    0
对照组 — 5. 7± 1. 15# # 27. 31± 3. 78# #
Sal 2. 5 4. 9± 0. 82 25. 22± 3. 42
5. 0 4. 3± 0. 95* 22. 45± 3. 16*
10. 0 3. 2± 0. 76* * 19. 37± 3. 14* *
  与假手术组比较: # # P < 0. 01
  与对照组比较: * P < 0. 05 * * P < 0. 01
3 讨论
缺血性脑血管疾病是临床上常见且预后不良的
一种疾病 ,严重影响着人类的健康。由于其发病机制
复杂 ,迄今为止 ,临床上应用的各类治疗药物仍效果
不甚理想。因而寻找疗效确切 ,毒副作用小的抗脑卒
中药物 ,仍然是药理学工作者的迫切任务。
目前国际上趋向认为 ,抗氧剂对治疗脑缺血特
别是脑缺血再灌注损伤是一个值得重视的新途径。
我们已经证明 [3 ] ,丹酚酸具有很强的抗氧化作用。在
体外 , Sal能抑制 Fe2+ -半胱氨酸诱导的肝微粒体脂
表 4  Sal对局灶性脑缺血大鼠脑组织 LDH、 SOD活力及 MDA含量的影响 (n= 8, x± s )
组别 剂量
( mg /k g· d)
LDH  
( U /mg蛋白 )  
M DA  
( nmol /mg蛋白 )  
SOD  
( U /mg蛋白 )  
假手术组 — 170± 32 12. 79± 1. 64 5. 11± 0. 94
对照组 — 96± 25# # 23. 21± 2. 57# # 1. 97± 0. 51# #
Sal 2. 5 112± 27 21. 18± 2. 31 2. 63± 0. 85
5. 0 133± 29* 19. 87± 2. 35* 3. 32± 0. 88* *
10. 0 151± 34* * 14. 55± 2. 08* * 4. 01± 0. 97* *
    与假手术组比较: # # P < 0. 01; 与对照组比较: * P < 0. 05 * * P < 0. 01
质过氧化 ,并能直接清除黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶体系
产生的超氧阴离子以及 Fe2+ -H2O2体系产生的羟自
由基。 在本实验的小鼠和大鼠全脑缺血再灌注损伤
模型上 ,我们观察到 Sal能明显抑制缺血脑组织
LDH活性的下降 ,显示了其抗脑缺血再灌注损伤的
作用。而减轻细胞损伤 ,缩小梗死面积和改善运动功
能 ,是治疗脑缺血的最终目的。本文在大鼠局灶性脑
缺血再灌注损伤模型上也以此作为判断 Sal是否有
保护缺血脑组织的直接指标。 结果显示 , Sal 5, 10
mg /kg iv 能有效地缩小脑梗死灶面积 ,减轻神经功
能缺损。
众所周知 ,氧自由基与脑缺血再灌注损伤有着
密切关系。脑缺血再灌注时 ,大量氧自由基产生 ,攻
击生物膜的不饱和脂肪酸 ,使膜发生脂质过氧化损
伤 ,进而加剧神经细胞的损害。 本实验显示 , Sal能
明显抑制缺血再灌注脑组织脂质过氧化产物 MDA
的过量生成。 Sal还可显著提高脑组织 SOD活性 ,
这有利于清除自由基 ,减少膜脂质过氧化损伤。这与
Liu等 [1 ]在心肌缺血再灌注实验的结果是一致的。
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·229·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2001年第 32卷第 3期