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青藤碱对小鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用



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第29卷 第5期
2 0 1 2年 1 0月
医 学 研 究 与 教 育
Medical Research and Education
Vol.29 No.5
Oct.2012
·基础研究·
青藤碱对小鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用
李淑翠,马玉丽,王垣芳
(滨州医学院药学院,山东 烟台 264003)
摘要:目的 观察青藤碱腹腔给药对小鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用。方法 昆明种小鼠随机分成5组,即
空白组、模型组、预处理组、青藤碱低剂量组和高剂量组。采用双侧颈总动脉结扎/复灌制备小鼠不完全性
全脑缺血再灌注损伤模型;预处理组提前给予夹闭双侧颈总动脉10 s、松开10 s,共重复5次;青藤碱低剂量
(40 mg/kg)组、高剂量(80 mg/kg)组腹腔注射给药7 d,观察其对脑缺血再灌注损伤小鼠的脑组织含水量、
HE染色后的病理变化和对SOD活性、MDA含量的影响。结果 青藤碱高剂量、低剂量组小鼠脑组织含水量均低
于模型组;青藤碱减轻小鼠脑细胞的损害程度;青藤碱能降低脑组织MDA含量和提高SOD活性(均P<0.05)。
结论 青藤碱腹腔注射给药对小鼠脑缺血再灌注损伤具有保护作用,其作用机制与清除氧自由基有关。
关键词:青藤碱;脑缺血再灌注损伤;MDA;SOD
中图分类号:R96 文献标志码:A 文章编号:1674-490X(2012)05-0014-04
Protective effects of Sinomenine on mice brain cells after ischemia-reperfusion injury
LI Shucui, MA Yuli,WANG Yuanfang
(School of Pharmacy, Binzhou Medical University, Yantai 264003, China)
Abstract: Objective To investigate the protective effects and the possible mechanism of Sinomenine on cerebral
ischemia-reperfusion injury in mice. Methods Kunming mice were randomly divided into fi ve groups: sham operation
group, model group , pretreatment group and two groups pretreated with different doses(40 mg/kg, 80 mg/kg). The
pretreatment group was made by bilateralligation of common carotid arteries for 10 seconds and reperfusion for 10
seconds, repeating for fi ve times. The Sinomenine pretreatment groups were administered intragastrically with the
extract for 7 days, Meanwhile, the other mice were given distilled water. The water content of brain was measured;
neural injury of cerebral tissues was observed; malondialdehyde ( MDA) levels and superoxide dismutase ( SOD)
activity glutathione peroxidase ( GSH-Px) activity in brain homogenate were detected by using spectrophotometry.
Results Compared with I/R group, low and high dose Sinomenine treated group dose-dependently reduced the water
content of brain and the damage extent of cerebral cells in mice; sinomenine reduced MDA content in brain tissue and
increased SOD activity (all P <0.05). Conclusion Sinomenine has protective effect on cerebral ischemia-reperfusion
injury by intraperitoneal injection, and its primary mechanism may be scanvenging oxygen free radicals.
Key words: Sinomenine; cerebral ischemia reperfusion injury; MDA; SOD
收稿日期:2012-07-11
基金项目: 滨州医学院科技计划项目(BY2006KJ18)
作者简介:李淑翠(1977—),女,山东即墨人,讲师,硕士,主要从事缺血再灌注损伤实验研究。
E-mail:lishucui929@gmail.com
通信作者:王垣芳(1963—),女,山东莱州人,教授,硕士,主要从事天然药物与合成药物的活性研究。
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脑血管疾病是危害人类生命和健康的主要疾病之一,血栓栓塞性疾病是老年人的常见病,而栓塞后
血液再通往往带来更严重的问题,导致氧自由基的大量生成,加重脑损伤程度,因此能够对抗氧自由基
生成的药物可能会减轻脑的缺血再灌注损伤。
青藤碱(Sinomenine, Sin)是从中药青风藤中提取的单体生物碱,具有明显抗炎、抗免疫、镇痛、
镇静、镇咳、降血压、促组胺释放、抗心律失常等药理作用。青藤碱对心肌和肝脏缺血的保护作用和
预防缺血再灌注损伤的保护作用已经充分肯定[1-2],研究表明,其抗缺血再灌注损伤作用可能与其抗氧
化、钙拮抗及抗细胞凋亡等作用有关。青藤碱对脑缺血再灌注损伤是否也有保护作用尚未见研究,本文
就这方面的研究报道如下。
1 材料和方法
1.1 动物与分组
昆明种小鼠(山东省绿叶制药有限公司实验动物中心提供)60只,雌雄不拘,体重(20±2)g。动
物随机分为5组,即假手术组、缺血再灌注组(模型组)、预处理组、青藤碱低剂量组和高剂量组,各
12只。
1.2 药品与仪器
青藤碱(批号101227,纯度>99%),上海融禾医药科技发展有限公司;4%水合氯醛(水合氯
醛: 250 克/瓶,分析纯,批号20101128),上海化学试剂公司;SOD试剂盒(批号20110524),南京建
成生物工程研究所;MDA试剂盒(批号20110521),南京建成生物工程研究所。
AL104电子分析天平(上海梅特勒-托利多仪器有限公司);DZF-6050型电子真空干燥箱(上海精
宏试验设备有限公司);752紫外分光光度计(上海元析仪器有限公司)。
1.3 实验方法
青藤碱低剂量组和高剂量组分别给予40 mg/kg和80 mg/kg的青藤碱腹腔注射,1次/日,连续7 d;假手
术组、模型组和预处理组腹腔注射同体积的生理盐水。末次给药1 h后,模型组和给药组动物均按文献方
法[3]复制脑缺血再灌注模型:用4%水合氯醛按0.1 mL /10g剂量腹腔注射麻醉动物,颈部正中切口,用玻
棒小心分离迷走神经,用动脉夹夹闭双侧颈总动脉30 min,放开动脉夹恢复脑供血,再灌注60 min后快速
断头开颅取脑,于-4℃ 生理盐水中洗净,用吸水纸吸干称重后,分别固定做组织切片、测定脑组织含水
量和脑组织中SOD活性及MDA含量。假手术组动物仅用玻棒小心分离双侧迷走神经和颈总动脉,不夹闭
颈总动脉;预处理组在缺血前用动脉夹夹闭颈总动脉10 s、松开10 s,反复给予5次缺血预适应,其余同
上。取2只小鼠脑组织,恒重法[4]测脑含水量。105℃烘干至恒重,即干重,按下列公式计算脑含水量:
脑含水量(%) =〔脑湿重(g) - 脑干重(g)〕/脑湿重(g)×100%;取大脑左半球组织作组织标本,
置于4%中性甲醛固定液中,4℃下固定24 h以上。将固定好的脑组织进行HE染色,制成光镜标本,观察
脑组织病理学改变;切取大脑右侧前1/2半球,制成10%的脑组织匀浆,按试剂盒方法分别测定脑组织中
SOD活性、MDA含量。
1.4 统计学处理
数据以均数±标准差(x—±s)表示,用SPSS12.0软件以单因素方差分析在计算机上作统计学处理。
李淑翠等:青藤碱对小鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用
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2 结 果
2.1 病理改变
假手术组神经细胞胞膜清晰完整,无变性、水肿,核仁清晰可见。模型组神经细胞及胶质细胞均肿
胀、变性坏死,胞膜不清,胞核固缩,神经纤维网呈空泡样改变,间质水肿明显,细胞及血管周围间隙
增大。预处理组神经细胞及间质水肿明显,部分细胞坏死,损伤较模型组减轻明显; 青藤碱不同剂量
组脑组织缺血改变较模型组明显减轻,坏死范围缩小,细胞结构较完整,细胞核固缩少,细胞间质水肿
轻;高剂量组较低剂量组缺血改变更轻。见图1。
2.2 青藤碱对小鼠脑缺血再灌注脑组织含水量及抗氧化指标的影响
缺血再灌注可明显升高小鼠脑组织含水量,青藤碱(高剂量、低剂量)给药组的脑含水量明显低于
模型组(P<0.05,P<0.01),见表1。
模型组小鼠脑组织SOD活性显著下降,而MDA含量明显高于假手术组。缺血预处理组和不同剂量青
藤碱组SOD活性明显高于模型组,MDA含量明显低于模型组,其中青藤碱组更明显。
表1 青藤碱对脑缺血再灌注损伤小鼠脑组织含水量、SOD活性及MDA的影响(x—±s,n=12)
组别 脑组织含水量/% SOD/[U/(mg·prot)] MDA含量/[nmol /(mg·prot)]
假手术组 76.82±0.61 67.32±3.14 4.76±0.40
模型组 79.85±0.72▲▲ 54.95±2.73▲ 7.59±0. 51▲
预处理组 78.87±0.79* 58.27±2.25* 7. 06±0.17*
青藤碱低剂量组 77.76±0.68* 60.48±3.03* 6.78±0.22**
青藤碱高剂量组 77.12±0.76** 62.76±2.91** 6.38±0.19**
与假手术组比较,▲P<0.05, ▲▲P<0.01; 与模型组比较,*P<0.05, **P<0.01。
3 讨 论
脑缺血性疾病是中老年人常见的多发病,是严重危害中老年人健康长寿的疾病之一,其发病率和患
病率均居各类疾病之首。但到目前为止,对该病的防治仍未取得重大突破,因此寻找防治该病的药物受
到国内外学者的重视。
缺血再灌注损伤是指机体器官缺血一定时间后再恢复血液灌注,组织损伤反而进行性加重[5]。脑正常
A:假手术组;B:模型组;C:预处理组;D:青藤碱低剂量组;E:青藤碱高剂量组
图1 青藤碱对小鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用HE染色 (×400)
A
D E
B C
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第5期 2012年
的功能活动依赖足量的氧和葡萄糖,脑缺血时ATP合成减少,离子泵功能部分失效,导致细胞内游离的
Ca2+超载,再灌注时使自由基生成增多,引起膜脂质过氧化,导致细胞膜损伤,线粒体功能障碍,引起细
胞溶解和组织水肿。SOD是体内重要的抗氧化酶和氧自由基清除剂,能保护细胞免受氧化损伤。脑缺血时
脂质过氧化活跃,MDA生成增多,SOD则因大量消耗而减少。因而MDA含量、SOD活性可间接反映机体清
除氧自由基的能力[6]。刘亚军[7]研究证明,缺血预处理可明显减轻脑缺血再灌注后神经元的损伤。
实验中脑组织含水量结果表明,给予脑缺血再灌注损伤小鼠不同剂量的青藤碱治疗,可明显减少脑
含水量,减轻缺血性脑血管通透性增高和缺血脑组织的水肿现象,并且高剂量青藤碱的脑保护效果更显
著;HE染色病理学观察,青藤碱对脑组织有保护作用,并且高剂量组更显著。
实验结果显示,模型组小鼠脑组织SOD活性显著低于假手术组。据此可以认为,在脑缺血再灌注过
程中,小鼠脑内生成大量自由基,造成自由基清除酶被大量消耗,酶总量下降,清除自由基的活性降
低,使自由基与自由基清除酶之间的平衡失调,脂质过氧化引起的损伤加重,将使脑组织更易受到自由
基的损伤。
缺血预处理组和不同剂量青藤碱组SOD活性明显高于模型组,MDA含量明显低于模型组,其中青藤
碱组更明显。提示青藤碱能够降低脑组织中MDA含量和提高SOD活性,从而改善自由基与清除自由基酶
之间的平衡,抑制自由基的损伤及其引起的脂质过氧化反应,保护脑组织免受损伤。
综上所述,青藤碱对缺血再灌注脑损伤起到一定的保护作用,保护作用优于缺血预处理,并且高剂
量青藤碱的保护效果更显著,其主要作用机制可能是清除氧自由基。青藤碱对脑缺血再灌注损伤的保护
作用机制是否也与抑制细胞凋亡、减少IL-1等炎症细胞因子或核转录因子表达有关尚待进一步研究。
参考文献:
[1] 李乐, 高小利, 丁宝兴. 青藤碱抑制H2O2诱导乳鼠心肌细胞凋亡[J]. 中国中药杂志, 2008, 33(8): 939-941.
[2] 李淑翠, 李庆忠, 王垣芳, 等. 青藤碱抗大鼠肝脏缺血/再灌注损伤作用的机制探讨[J]. 现代生物医学进展, 2010, 10(15):
2862-2864.
[3] 任德成, 杜冠华, 张均田. 总丹酚酸对脑缺血再灌注损伤的保护作用[J]. 中国药理学通报, 2002, 18(2): 219-221.
[4] 王宏涛, 孙建宁, 徐秋萍, 等. 异亚丙基莽草酸对大脑中动脉栓塞大鼠脑含水量和能量代谢的影响[J]. 中国药理学与毒理
学杂志, 2002, 16(4): 270-272.
[5] ZHANG Shuang, LI Hong, YANG Shijie. Tribulosin protects rat hearts from isehemia/reperfusion injury[J]. Acta Pharmacol Sin,
2010, 31(6): 671-678.
[6] 方芳, 王婉灵, 余术宜, 等. 后适应对大鼠实验性局灶性脑缺血/再灌注损伤的保护作用[J]. 中国药理学通报, 2007, 23(4):
476-479.
[7] 刘亚军. 缺血预处理抗大鼠海马神经元缺血再灌注损伤的线粒体机制[D]. 济南: 山东大学, 2007.
(责任编辑:刘俊华)
李淑翠等:青藤碱对小鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用