李 萍,汪 平,董艺霖,刘梦燕,孙 薇*
(吉林大学药学院·吉林长春·130021)
氧气对人体很重要,特别是身体各个部分的器官都不能离开氧气的供应,其对氧气有不同量的需求,比如心脏、肺部、大脑等重要器官,它们一旦缺少氧气,将不能正常工作。缺氧是对好氧生物的一种激发性刺激,当生物体内氧气的供应量或利用率下降时,生物便会出现缺氧的状况,从而影响生物器官的各种代谢,主要表现为机体的氧化供能严重降低。慢性缺氧会导致多种慢性疾病,甚至可能会对生物机体造成长期伤害,而急性缺氧可能会造成好氧生物产生窒息反应甚至死亡。
鉴于以上缺氧反应对机体造成的影响,如何预防或者减少缺氧造成的伤害也就至关重要,如何提高缺氧耐受力成为了一个重要的研究课题。提高缺氧耐受力是指在特定条件下,当环境中的氧气减少时,人体各个器官对氧气需求量减少的同时,又不影响各个器官的正常工作,保证各个器官发挥正常的功能,使机体保持健康。在当今社会,有一些职业人员的工作是在比较缺氧的环境中,比如从事高空作业以及高原勘察的人员,他们在工作时,随着海拔高度的不断上升,周围环境的气压也会呈下降趋势,周围环境的氧气含量也会降低,工作人员便很容易出现缺氧的情况,因而提高缺氧耐受力也就有着十分重要的医学和社会意义。
已报道能够提高缺氧耐受性的中药有很多,比如丹参、麦冬、阿胶等。蜂胶外形呈现胶状,它具有特殊芳香气味。主要是由蜜蜂进行加工而获得。蜜蜂一般在特定树木上进行采集,获得树脂,再将树脂混入舌腺、蜡腺等腺体的分泌物中,进行一系列的加工,最后获得蜂胶。蜂胶已被发现的药理活性十分广泛,比如,具有降血糖[1]、抗脑缺血再灌注损伤[2]、抗肿瘤[3]以及抗炎[4]等作用。本实验旨在研究蜂胶对小鼠缺氧耐受力的作用。
蜂胶购自山东舜生堂中药饮片有限公司,将蜂胶研磨成细粉。体重为18~22g的SPF级ICR雄性小鼠〔生产许可证号:SCXK-(吉)2011-0004〕、 小鼠基础饲料〔生产许可证号:SCXK-(吉)2010-0001〕,长春市亿斯实验动物技术有限责任公司提供。清洁级动物室环境设施合格证号:吉动设字10-1005号,实验动物使用许可证号:SYXK(吉)2010-0011,温度 20~22℃,湿度55%~65%。
1.2.1 实验动物分组
小鼠灌胃剂量分别按照12.5、25.0、50.0mg/kg设置蜂胶粉末低剂量组、中剂量组、高剂量组,精密称取蜂胶粉末31.25、62.5、125.0 mg,在各组蜂胶粉末中加入0.5%羧甲基纤维素钠,每组均加至50mL;阴性对照组不加蜂胶粉末,而是直接加0.5%羧甲基纤维素钠50mL。对各组小鼠采用灌胃方式进行给药,每组灌胃剂量均为 0.02 mL/(g·d),连续灌胃 30d。
1.2.2 常压耐缺氧实验
连续经口灌胃给予各剂量组受试物30d,对照组给予同体积0.5%羧甲基纤维素钠。于最后1次给予受试物1 h后,立即将各组小鼠放入盛有5 g钠石灰的广口瓶内(1只/瓶),取适量凡士林涂抹瓶口,盖严,确保密闭之后开始计时,以呼吸停止为指标,观察并记录小鼠因缺氧而死亡的时间,并进行统计分析。
1.2.3 急性脑缺血性缺氧实验
连续经口灌胃给予各剂量组受试物30d,对照组给予同体积0.5%羧甲基纤维素钠。于末次给予受试物1 h后,在乙醚浅麻醉下,各组动物自颈部断头,用秒表记录小鼠断头后张口喘息至停止的时间。
用spss11.5软件对实验数据进行方差分析,P<0.05表示有显著差异,证明该数据具有统计学意义。
给予蜂胶粉末30d,各组小鼠体重与阴性对照组比较无显著差异(P>0.05),结果见表1.
表1 蜂胶对小鼠体重的影响
低剂量组小鼠常压缺氧存活时间与阴性对照组比较无差异(P>0.05),中、高剂量组小鼠常压缺氧条件下的存活时间与阴性对照组有显著性差异(P<0.05和P<0.01)。结果表明,中、高剂量的蜂胶能延长小鼠常压耐缺氧的存活时间,结果见表2。
表2 蜂胶对常压耐缺氧实验结果
分别给予小鼠3种不同剂量的蜂胶粉末,连续30d,小鼠断头后张口喘息停止时间,中、高剂量组与阴性对照组相比较有显著性差异(P<0.05),低剂量组与阴性对照组比较无差异(P>0.05),结果见表3。
表3 蜂胶对急性脑缺血性缺氧实验结果
本实验中设置的中剂量组(25.0mg/kg)、高剂量组(50.0mg/kg)的蜂胶粉末可显著延长常压耐缺氧耐受时间,同样在急性脑缺血性缺氧实验中,蜂胶粉末中剂量组(25.0mg/kg)、高剂量组(50.0mg/kg)的小鼠的耐受时间也相应的有所延长,同时其对小鼠的体重无显著影响,说明蜂胶具有良好的抗缺氧能力。
引起缺氧反应的原因有很多,比如环境中氧气量减少引起的缺氧反应、过度使用人体器官使氧气消耗速度增加引起的缺氧反应、因生病使相应器官产生病理作用引起的缺氧反应等等。引起缺氧反应会造成循环血液中氧含量下降,导致机体细胞氧供应不足,使机体呈现一种病理状态[5],机体免疫力也会相应下降。蜂胶含有多种化学成分,其中主要成分包括黄酮类、酚酸类和萜烯类[6],蜂胶的功效也十分的广泛,有研究表明[7],蜂胶总黄酮可显著降低丙二醛(MDA)的含量,增强超氧化物歧化酶(SOD)的活力,在改善缺氧耐受力的同时,可以调节自由基水平,改善心肌组织的抗氧化能力。
本研究采用两种缺氧状态的小鼠模型,经口灌胃给药30d,通过观察各组小鼠在缺氧状态下的存活时间和体重变化,验证蜂胶的抗缺氧作用。实验结果表明,蜂胶粉末中剂量组(25.0mg/kg)、高剂量组(50.0mg/kg)能使常压缺氧和急性脑缺血性缺氧小鼠的存活时间延长,同时蜂胶粉末对小鼠体重并不会产生影响,这些都表明蜂胶粉末具有小鼠缺氧耐受力的作用。潘燕[8]等人在研究蜂胶黄酮对小鼠缺血再灌注后心肌线粒体自由基损伤时发现,与力竭对照组相比,力竭给药组的SOD、GSH-Px、T-AOC在力竭后的不同时刻均明显升高,MDA含量明显下降,其原因可能与增强机体缺氧耐受力、提高抗氧化能力有关。而本实验结果提示,提高缺氧耐受力可能与减轻脑缺血再灌注损伤有关,其作用机理有待进一步研究取证。