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【摘要】目的觀察腦傷寧對大鼠腦缺血再灌注腦損傷的保護(hù)作用。方法凝閉大鼠雙側(cè)椎動脈4~5h后,夾閉頸總動脈30min,再灌注90min,造成大鼠腦缺血再灌注損傷模型,觀察腦傷寧對腦組織中生化指標(biāo)及腦電圖的影響。結(jié)果缺血再灌注造成腦組織嚴(yán)重?fù)p傷,腦組織中水、Na+、Ca2+含量及丙二醛(MDA)含量較對照組明顯增高,而超氧化物歧化酶(SOD)活力較對照組降低,并伴有腦電圖異常和腦組織結(jié)構(gòu)病理性改變。夾閉頸總動脈前30min腹腔注射腦傷寧能降低腦組織中水、Na+、Ca2+含量及MDA含量,并提高SOD活力,對組織學(xué)檢查及腦電圖也有所改善。結(jié)論腦傷寧對腦缺血再灌注損傷具有保護(hù)作用。
【關(guān)鍵詞】腦傷寧;腦缺血;再灌注損傷;Ca2+超載
Abstract:ObjectiveTostudytheprotectiveeffectsofNaoshangningrecipeonbraininjuryinrats.MethodsThebilateralvertebralarteriesofratswereoccluded,and4~5hlater,thecarotidarteriesofratsintheconsciousconditionwereoccludedfor30minfollowedbyreperfusionfor90min.TheeffectsofNaoshangningrecipeonthecontentsofwater,Na+,andCa2+incortex,malondialdehyde(MDA)contentandsuperoxidedismutase(SOD)activityinbrainhemispheres,aswellastheEEGactivitieswereobserved.Results30minischemiaand90minafterreperfusion,thecontentsofwater,Na+,Ca2+,andMDAwereincreased,andtheSODactivitywasreducedwithabnormalEEGactivityandischemicinjuryinthebraintissues.Naoshangningrecipedecreasedtheelevatedwater,Na+,Ca2+,andMDAcontents,increasedtheSODactivity,reducedtheischemicinjuryofbraintissue,andpromotedtherecoveryofEEGactivities.ConclusionNaoshangninghasprotectiveeffectsoncerebralischemia-reperfusioninjuryinrats.
Keywords:Naoshangningrecipe;cerebralischemia;reperfusioninjury;Ca2+overloading
腦傷寧是武漢大學(xué)人民醫(yī)院神經(jīng)科王安國教授之經(jīng)驗方,由川芎、當(dāng)歸、白芍、琥珀、鉤藤、遠(yuǎn)志、茯苓、夜交藤等中藥組成,具有活血化瘀、寧心安神、平肝熄風(fēng)、健脾除濕之功效。早期藥理學(xué)研究[1]表明腦傷寧可使高血黏模型大鼠的全血黏度、血漿黏度及紅細(xì)胞壓積明顯降低,為其臨床應(yīng)用提供初步理論依據(jù),本實驗進(jìn)一步研究腦傷寧對急性腦缺血再灌注損傷大鼠的保護(hù)作用,并探討其作用機(jī)制。
1材料和儀器
1.1藥材
實驗所需中藥材均購自湖北省中藥材公司,由武漢大學(xué)人民醫(yī)院藥學(xué)部質(zhì)檢科鑒定。
1.2藥物與試劑
丁咯地爾注射液,批號01754,法國施維雅藥廠生產(chǎn)。超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒,批號20031004;丙二醛(MDA)試劑盒,批號20030811,均購自南京建成生物制劑研究所。
1.3動物
Wistar大鼠,雄性,體質(zhì)量300~350g,10~12月齡,由武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)院實驗動物中心提供,合格證號:SCXK(鄂)2003-0004。
1.4儀器
AA-670原子分光光度計(日本島津公司),RM-6200型多道生理記錄儀(日本島津公司)。
2實驗方法
2.1腦傷寧湯劑的制備
參照文獻(xiàn)[1]的方法制備。
2.2模型的建立與給藥
大鼠50只,隨機(jī)分為5組,每組10只:即假手術(shù)(sham)組及單純?nèi)毖俟嘧?IR)組,腦傷寧2個劑量組及丁咯地爾組。四血管結(jié)扎全腦缺血模型的制備參考文獻(xiàn)[2]。大鼠腹腔注射水合氯醛400mg·kg-1后,固定于立體定位儀,電燒灼凝閉兩側(cè)椎動脈,然后分離雙側(cè)頸總動脈并置套扣待用。置電極于大鼠額頂,描記腦電圖(EEG)。手術(shù)后4~5h,待大鼠完全清醒后,試驗動物分別腹腔注射25、100mg·kg-1腦傷寧,或5mg·kg-1丁咯地爾注射液,30min后扣閉兩側(cè)頸總動脈達(dá)30min,松扣后再灌注90min。sham組同樣手術(shù),但不阻斷動脈。
2.3檢測指標(biāo)
再灌注結(jié)束時迅速斷頭取出腦組織,去腦干和小腦,將腦組織劃“+”分為4個部分,3份立即低溫(-20℃)保存用于MDA含量、SOD活性和病理組織學(xué)檢查,1份用于測定腦組織水、Na+、Ca2+含量。其中腦水分用干濕重法,Na+、Ca2+含量用火焰原子吸收分光光度法[3],鄰苯三酚改良法[4]測定SOD活性,硫代巴比妥酸法[5]測定MDA含量。
2.4統(tǒng)計學(xué)處理
實驗數(shù)據(jù)以±s表示,對EEG的影響采用Ridit分析,其它采用組間t檢驗進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,P<0.05為差異有顯著性。
3結(jié)果
3.1對腦缺血再灌注動物死亡率及EEG的影響
在整個缺血及再灌注期間,IR組、腦傷寧25mg·kg-1組及丁咯地爾組分別有3、1、1只動物因缺血損傷引起動物死亡。四血管結(jié)扎后大鼠EEG電壓波幅變小,腦電很快抑制變平,按EEG變化程度分為5級[6],即達(dá)到缺血前波幅100%屬1級,75%以上為2級,75%~25%為3級,25%以下為4級,幾乎呈等電位的為5級。sham組在整個缺血及再灌注期間,EEG變化均以Ⅰ級為主。而缺血再灌注組缺血期EEG變化Ⅳ級有3只,Ⅴ級有3只;再灌注期EEG變化Ⅳ級有2只,Ⅴ級有4只,經(jīng)Ridit分析,與sham組比較差異顯著,P<0.05。腦傷寧組EEG改變以Ⅲ級及Ⅳ級為主,經(jīng)Ridit分析,與IR組比較差異顯著,P<0.05或P<0.01,說明腦傷寧可顯著改善EEG的恢復(fù)程度(見表1)。
表1對大鼠腦缺血再灌注后EEG幅度變化的影響(略)
Tab.1EffectonEEGinratsinducedbycerebralischemiareperfusion
與假手術(shù)組比較:*P<0.05;與缺血再灌注組比較:#P<0.05,##P<0.01
3.2對腦組織水、Na+、Ca2+、MDA含量及SOD活性的影響
再灌注后IR組腦組織水、Na+、Ca2+以及MDA含量均明顯高于sham組(P<0.05或P<0.01)。腦傷寧組腦組織水、Na+、Ca2+,以及MDA含量明顯低于IR組(P<0.05或P<0.01)。而IR組腦組織SOD活性低于sham組(P<0.01),腦傷寧組腦組織SOD活性明顯高于IR組(P<0.01),與sham組接近(見表2)。
3.3對腦組織形態(tài)學(xué)改變的影響
缺血再灌注造成神經(jīng)元錐體細(xì)胞腫脹、變形,乃至核固縮,核溶解,細(xì)胞壞死,間質(zhì)也變得疏松。腦傷寧能顯著減輕這種損傷性改變,使壞死細(xì)胞數(shù)目減少,可見到較為完整的錐體細(xì)胞,間質(zhì)也比較致密。
4討論
腦缺血再灌注損傷的發(fā)生機(jī)理涉及諸多方面,Ca2+超載與氧自由基的大量產(chǎn)生在其中扮演著重要的角色。本實驗觀察到腦缺血再灌注損傷后大腦皮層Ca2+累積,MDA含量增加,與文獻(xiàn)[3]報道的結(jié)果一致,腦傷寧能明顯降低缺血再灌注后腦組織的Ca2+和MDA含量,增強(qiáng)SOD活性,顯示出抗Ca2+超載及抗氧自由基作用。
表2對大鼠腦缺血再灌注后生化指標(biāo)變化的影響(略)
Tab.2Effectonbiochemicalindexinducedbycerebralischemiareperfusioninrat
與假手術(shù)組比較:*P<0.05,**P<0.01;與缺血再灌注組比較:#P<0.05,##P<0.01
腦水腫是腦缺血的主要并發(fā)癥之一,同時又是加重腦缺血的原因。由于缺血缺氧致使腦組織能量耗竭,細(xì)胞膜Na+K+泵功能障礙,Ca2+ATP酶活性降低,導(dǎo)致離子穩(wěn)態(tài)失衡,產(chǎn)生腦水腫。腦傷寧能劑量依賴性地減少缺血再灌注引起的鈉、水潴留,減輕腦水腫,提示腦傷寧可能阻止腦缺血造成的細(xì)胞膜離子轉(zhuǎn)運紊亂,從而防止細(xì)胞內(nèi)的Ca2+超載與細(xì)胞損傷。EEG的變化及形態(tài)學(xué)檢查也明確顯示了腦傷寧對腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用,從而在電生理及形態(tài)學(xué)方面證實了腦傷寧的腦保護(hù)作用。
綜上所述,腦傷寧通過降低腦內(nèi)Ca2+含量,減輕腦水腫,減少脂質(zhì)過氧化反應(yīng),改善腦電圖,緩解錐體細(xì)胞的損傷壞死情況,從多個方面顯示了其對腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用,其機(jī)制與抗Ca2+超載和抗脂質(zhì)過氧化作用有關(guān),此結(jié)果為其臨床應(yīng)用提供了實驗依據(jù)。
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