半枝莲总黄酮对反复脑缺血再灌注小鼠脑能量代谢的影响
马霄1,邵南齐1,陈晓敏1,苗明三2*
(1.郑州澍青医学高等专科学校,郑州 450064;2.河南中医学院,郑州 450008)
摘要:目的探讨半枝莲总黄酮对反复脑缺血再灌注小鼠脑能量代谢的影响。方法将小鼠随机分为6组,采用双侧颈总动脉夹闭,建立反复脑缺血再灌注致学习记忆障碍小鼠模型。测定LD及TchE、LDH、ATP活力。结果与模型组相比,半枝莲总黄酮中剂量组可显著提高小鼠脑TchE活力(P<0.01);半枝莲总黄酮大、中剂量组均能显著、明显降低小鼠脑LD含量(P<0.01,P<0.05),半枝莲总黄酮大、中剂量组均可显著、明显提高小鼠脑LDH活力(P<0.01,P<0.05);半枝莲总黄酮大、中剂量组均能显著、明显提高小鼠脑Na+-K+-ATP、Ca2+-Mg2+-ATP、Ca2+-ATP酶活力(P<0.01,P<0.05)。结论半枝莲总黄酮对反复脑缺血再灌注小鼠引起的脑神经损伤具有保护作用,机制可能与其减轻脑水肿、改善脑细胞能量代谢有关。
关键词:半枝莲总黄酮;脑缺血再灌注;能量代谢;小鼠
DOI:10.13463/j.cnki.jlzyy.2015.04.027
中图分类号:R285.5文献标志码: A
文章编号:1003-5699(2015)04-0399-03
基金项目:河南省重大公益性利研计划(081100911000);郑州澍青医学高等专科学校重点课题(12002)。
作者简介:马霄(1981-),女,硕士研究生,讲师,主要从事药理学及中药药理学的教学与研究。
*通信作者:苗明三,电话-(0371)65362546,电子信箱-miaomingsan@163.com
Total flavonoids of scutellaria barbata on repeated cerebral ischemia
reperfusion for mice’s energy metabolism of brain
MA Xiao1,SHAO Nanqi1,CHEN Xiaomin1,MIAO Mingsan2*
(1.Zhengzhou Shuqing Medical College,Zhengzhou 450064,China;
2.Henan University of TCM,Zhengzhou 450008,China)
Abstract:ObjectiveTo explore the effect of total flavonoids of scutellaria barbata on repeated cerebral ischemia-reperfusion for energy metabolism of mice.MethodsThe mice were randomly divided into six groups.Using bilateral common carotid arteries clip to establish repeated cerebral ischemia reperfusion mice model with learning and memory disorder.Determinate the activity of LD and TchE,LDH,ATP.ResultsCompared with the model group,medium dose of total flavonoids of scutellaria barbata group can significantly improve the mouse TchE activity (P<0.01);Large and medium dose of total flavonoids of scutellaria barbata group can significantly and obviously reduce mouse cerebral LD content (P<0.01,P<0.05);Large and medium dose of total flavonoids of scutellaria barbata group can obviously improve the mouse LDH activity (P<0.01,P<0.05);Large and medium dose of total flavonoids of scutellaria barbata group could significantly increase the mouse Na+-K+-ATP,Ca2+-Mg2+-ATP,Ca2+-ATP enzyme activity (P<0.01,P<0.05).ConclusionTotal flavonoids of scutellaria barbata have protection effect of brain nerves injury which caused from repeated cerebral ischemia-reperfusion mice,its mechanism could have related to relieve cerebral edema and improve the energy metabolism of brain.
Keywords:total flavonoids of scutellaria barbata;repeated cerebral ischemia-reperfusion;energy metabolism;mice
脑缺血是临床常见的脑血管疾病之一[1],局部的脑缺血障碍,会使脑缺血、缺氧,可造成脑细胞损伤,脑细胞缺血最易受损的是脑神经,而脑神经功能与脑能量代谢密切相关[2]。半枝莲为唇形科植物半枝莲Scutellaria barbata D.Don的干燥全草,半枝莲总黄酮是半枝莲的提取物,具有清热解毒、散瘀止血、活血止痛、利尿消肿、抗癌等功效[3-4]。本研究通过结扎双侧颈总动脉造反复脑缺血模型,旨在探讨半枝莲对小鼠脑能量代谢的影响。
1实验材料
半枝莲购自张仲景大药房,半枝莲总黄酮为郑州澍青医学高等专科学校药学实验室提供,采用醇提法提取,半枝莲总黄酮含量为60%;养血清脑颗粒(当归、川芎、白芍、熟地黄、钩藤、鸡血藤、夏枯草、决明子、珍珠母、延胡索、细辛等),天津天士力制药股份有限公司;乙酰胆碱酯酶(TChE)试剂盒,乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒,乳酸(LD)测试盒,ATP酶测试盒,水合氯醛,天津市科密欧化学试剂开发中心;甲醛溶液,烟台三和化学试剂有限公司;氯化钠注射液,四川科伦药业股份有限公司;UV-2000紫外可见分光光度计,南京利尔实验仪器设备有限公司。昆明种小鼠,雌雄各半,体质量19~22 g,山东鲁抗医药股份有限公司实验动物室。
2实验方法
将昆明种小鼠60只,随机分为6组,雌雄分养,分别为空白组、模型组、养血清脑颗粒组(3 g/kg)、半枝莲总黄酮大、中、小剂量组(0.4,0.2,0.1 g/kg,用0.5%CMC配制)。采用双侧颈总动脉阻断法造小鼠缺血再灌注模型。其中,空白组和模型组给予同体积的生理盐水,1次/d,连续给药2周。2周之后,将小鼠用10%水合氯醛麻醉,仰位固定在鼠板上,行颈部切口并分离双侧颈总动脉。空白组仅分离双侧颈总动脉,不阻断之。其余各组按上述方法,并用动脉夹夹闭双侧颈总动脉,阻断血流10 min,之后松开动脉夹使血液再灌注10 min。术后创口以碘伏消毒并用抗生素消炎,缝合伤口。上述小鼠术后2 d,对其断头、取脑,并取一半脑进行称重,加9倍的生理盐水制成10%的脑匀浆,备用测定LD、及TchE、LDH、ATP活力,上述测定方法均严格按照各自的试剂盒说明书进行。
3实验结果
半枝莲总黄酮对反复脑缺血再灌注小鼠脑TChE、LDH、LD活力及脑ATP酶活力的影响,结果见表1。
表1 半枝莲总黄酮对反复脑缺血再灌注小鼠脑TChE、LDH、LD及脑AT酶活力的影响 ± s, n=10)
注:与模型组相比,##P<0.01,#P<0.05
4讨论
研究表明,脑神经功能与脑能量代谢密切相关,局部的脑缺血障碍,会造成脑缺血、缺氧[5]。研究发现,脑缺血发生时,脑血流一旦完全阻断[6],在短短几秒内脑神经元的代谢就会受影响,2 min左右脑电活动将会停止,6 min左右脑的能量代谢及离子平衡将会被破坏,致使ATP大量耗竭、脑细胞膜的离子泵功能出现障碍[7],期间有K+外流,Na+、Cl-和水则大量进入脑细胞内,如果脑缺血时间持续5~10 min,脑神经元会发生不可逆的损害[8]。大量研究证实,脑能量代谢直接反映脑神经功能。在双侧颈总动脉结扎致脑缺血模型的研究中发现,脑部的严重缺血会导致LD增加,LDH以及TChE活力下降,细胞膜的Na+-K+-ATP酶活性降低[9],致使ATP耗竭,造成脑细胞能量代谢严重障碍,最终损伤脑功能。
半枝莲之名最早见于《外科正宗》[10],用治毒蛇伤人[11]。现代研究表明,半枝莲对组织胺引起的平滑肌收缩、咳痰有很好的对抗作用[12],能够减少泌尿系统感染机会、降低血糖[13],对胃肠平滑肌亦有明显的推动作用[14],还能促进细胞免疫、抑制急性粒细胞性白血病血细胞[15],另外,对肝腹水肝癌细胞也有一定的抑制作用[16]。本实验结果显示, 半枝莲总黄酮对脑细胞能量代谢具有一定的改善作用。