耿玮峥,王 翰,姜 微,张大威,李天舒,吕文伟*
(1.延边大学2011级临床医学系 2班,吉林 延吉133000;2.解放军第三军医大学学员旅八队 临床医学专业,重庆 400038;3.吉林大学中日联谊医院 超声科,吉林 长春130033;4.吉林大学基础医学院 机能实验中心,吉林 长春130021)
绞股蓝为葫芦科绞股蓝属多年生草质藤本植物,性寒、味甘、微苦[1],归肺、脾、心、肾经,有补气养阴、清肺化痰、养心安神之功效。目前已分离鉴定出80余种皂苷,其中皂苷Ⅲ、Ⅳ、Ⅷ、Ⅶ的化学结构与人参皂苷Rb1、Rb3、Rd、F2结构相同。现代药理学研究表明,绞股蓝皂苷对大鼠全脑缺血再灌注损伤及家兔急性不完全性脑缺血具有保护作用[2-3],对心肌缺血再灌注损伤有保护作用[4-5]。本实验通过建立脑缺血模型,研究绞股蓝总苷对局灶性脑缺血大鼠的保护作用。
1.1.1 药品 绞股蓝皂苷(含量>90%,吉林大学白求恩制药厂提供),步长脑心通胶囊由陕西咸阳步长制药有限公司提供。批号:130924。氯化三苯基四氮唑由上海化学试剂公司提供。批号:20130910。
1.1.2 动物 健康雄性Wistar大鼠,体重250-300 g,由吉林大学基础医学院动物实验中心提供,动物合格证号为SCXK-(吉)2013-0001。
1.1.3 仪器 CX21OL光学显微镜,日本奥林帕斯株式会社;LEICA QWIN图象分析仪,泰盟科教仪器厂;CS501恒温浴槽,南通科学仪器厂生产;LDZ5-2型离心机,北京医用离心机厂生产;DT-500型电子天平,常熟双杰测试仪器厂生产。
1.2.1 大鼠局灶性脑缺血模型(MCAO)的制备 取32只雄性大鼠,随即分为4组,即模型组、阳性药组(步长脑心通2.0 g·kg-1)及绞股蓝总苷低、高剂量组(3.0和12.0 g·kg-1)。每天灌胃给药一次,连续给药七天,末次给药1 h后,模型组、阳性药组及绞股蓝总苷各剂量组大鼠称重后腹腔注射水合氯醛(0.3 g·kg-1)麻醉,仰卧位固定于鼠板上。剪开颈部正中皮肤,钝性分离并暴露左侧颈总及颈内、外动脉,并在颈内外动脉分叉处结扎颈外动脉,左侧颈总动脉分叉处剪口,插入头端烧成圆钝形直径为0.25 mm的尼龙线,进线长度约18-20 mm,在大脑中动脉起始端堵塞大脑中动脉,然后将颈总动脉连同尼龙线一起结扎,逐层缝合后放回笼内。术后37℃保温,待动物清醒后通过Zea Longa神经功能学评分判定模型是否制备成功。
1.2.2 大鼠神经功能学评分的测定 按文献所述,待大鼠清醒后进行神经功能学评分:0分,无神经功能缺失症状,活动正常;1分,轻微神经功能缺损,对侧前爪内收、不能伸直;2分,,中度局灶性神经功能缺损,前肢屈曲对侧抵抗推力下降,向对侧转圈;3分,重度局灶性神经功能缺损,行走时身体偏瘫侧倾倒;4分,意识丧失,完全不能自发行走。
1.2.3 脑组织含水量测定 取32只雄性大鼠,分组、给药及造模同前。大鼠麻醉后断头取脑,去除小脑、脑干及嗅球,电子分析天平称取脑湿重,置于110℃烤箱中烘烤至恒重时称取脑干重,按公式:脑组织含水量=(湿重-干重)/湿重,计算出脑组织的含水量。
1.2.4 脑梗死面积的测定 如前所述,大鼠麻醉后断头取脑,去掉嗅球、小脑和低位脑干,从额板开始间隔2 mm冠状切片,将切片置于1%氯化三苯基四氮唑(TTC)溶液中(37℃)避光孵育30 min,然后置于10%甲醛中固定,正常组织染成红色,梗死区呈现白色。用BL-2000图象分析仪测定脑梗死面积。
1.2.5 大鼠脑组织病理形态学观察 脑组织经10%福尔马林固定48 h后,脱水、固定、石腊包埋、常规切片、HE染色,光镜下观察组织形态。
2.1绞股蓝总苷对局灶性脑缺血大鼠神经行为学评分的影响模型组、步长脑心通组、绞股蓝总苷3.0 g·kg-1组和12.0 g·kg-1组的大鼠神经功能学指标变化(P<0.05、P<0.01),见表1。
表1 绞股蓝总苷对局灶性脑缺血大鼠神经功能学评分的影响
注:与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01
2.2绞股蓝总苷对局灶性脑缺血大鼠脑组织含水量、脑梗死面积的影响步长脑心通组,绞股蓝总苷3.0 g·kg-1组大鼠脑组织的含水量明显低于脑缺血模型组(P<0.05),绞股蓝总苷12.0 g·kg-1组的作用更加明显(P<0.001),绞股蓝总苷 3.0 g·kg-1及12.0 g·kg-1组大鼠的脑梗死面积明显低于脑缺血模型组(P<0.05,P<0.01),结果见表2。
2.3绞股蓝总苷局灶性脑缺血大鼠病理形态学的影响1) 模型对照组:镜下神经元呈嗜伊红深染的多角形或小圆形,可见嗜神经现象。缺血区的脑组织结构变得疏松,有筛状软化灶形成。脑组织严重水肿,部分神经元变性坏死,表现为细胞胞体固缩,胞核固缩甚至消失,胞浆浓染着色较深。2) 阳性药步长脑心通组:镜下可见嗜神经现象。依然可见脑组织结构疏松,筛状软化灶形成。部分神经元呈变性坏死,表现为胞浆呈嗜伊红,胞体为三角形,胶质细胞增生。3) 绞股蓝总苷低剂量组:镜下可见嗜神经现象。脑组织结构疏松,可见筛状软化灶。脑组织水肿,神经元变性坏死,坏死区内组织结构疏松。4) 绞股蓝总苷高剂量组:镜下可见少数神经元呈变性坏死改变,其胞体为三角形,胞浆呈嗜伊红增强,这些神经元散在分布,无脑组织结构疏松及筛状软化灶形成。脑组织水肿,大多数神经元与胶质细胞分布结构均无明显异常。见图1。
表2绞股蓝总苷对局灶性脑缺血大鼠脑含水量的影响
注:与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01 ,***P<0.001
图1 绞股蓝总苷对局灶性脑缺血大鼠病理形态学的影响(HE,×100)
脑缺血损伤主要指由于脑动脉管腔狭窄或堵塞,导致脑组织缺血、缺氧,甚至水肿、坏死,进而引起受损区域神经功能缺损,出现受损神经组织所支配侧躯体肌张力减弱、瘫痪甚至死亡等行为障碍症状。在一定程度上反映脑组织损伤的程度。因此,神经行为障碍症状常用作反映神经功能状况的重要指标。本实验结果表明,绞股蓝总苷可降低缺血大鼠的神经学评分、脑梗死面积和脑组织含水量,说明绞股蓝总苷可减轻缺血所造成的脑组织损伤和脑组织水肿,改善脑功能,对脑组织起保护作用。自由基介导的自由基连锁反应是脑缺血后继发性损伤的重要环节之一[6]。缺血性脑血管病多为脑血管痉挛或栓塞引起脑组织缺血缺氧而致能量耗竭、兴奋性氨基酸释放、细胞内钙超载、自由基的产生等因素,线粒体破坏,功能丧失,溶酶体膜裂解,大量溶媒溢入细胞浆,促使脑细胞发生自溶。导致脑组织水肿、神经细胞变性坏死,脑细胞的各种生物酶活性丧失或转化为对脑细胞有损害的酶,本实验模型组镜下可见缺血区脑组织神经元呈变性坏死缺血性改变,表明脑缺血模型是成功的。步长脑心通组和绞股蓝总苷低剂量组的神经元变性坏死改变略有减轻。绞股蓝总苷高剂量组神经元变性坏死轻微,未见筛状软化灶,治疗效果明显。
综上所述,绞股蓝总苷对脑缺血具有保护作用,其机制可能是通过抗氧化损伤来实现的。
参考文献:
[1]张 永,丁国华,张建鄂,等. 绞股蓝总皂甙对单侧输尿管结扎大鼠肾组织结缔组织生长因子表达的影响[J].实用医学杂志,2005,21(16):1745.
[2]田 鹤,张成英,陈前芬.绞股蓝总皂苷对大鼠全脑缺血再灌注损伤的保护作用[J].蚌埠医学院学报,1993,18(2):117.
[3]王竹筠,邱培伦.绞股蓝总皂苷对家兔急性不完全性脑缺血的保护作用[J].中国药理学与毒理学杂志,1992,6 (3):204.
[4]周建正,肖 彬.绞股蓝总皂苷和人参总皂苷对大鼠急性心肌缺血心脏舒张功能保护作用的比较[J].中国药学杂志,1996,31(4):207.
[5]郑奇斌,陈金和,吴基良.绞股蓝总皂苷对大鼠急性心肌缺血再灌注损伤的影响[J].咸宁医学院学报,2002,16(2):89.
[6]Lewen A.Matz P,Chan PH.Free radical pathways in CNS injury[J].Neurotrauma,2000,17(10):871.