黄芪建中汤对脑缺血小鼠抗疲劳作用的实验研究*

周 铭 冷昊宇 胡月月 刘亚军

武汉轻工大学医学与健康学院,湖北省武汉市 430023

脑卒中是以突然发病、迅速出现局限性或弥散性脑功能损伤为共同临床特征的一组器质性脑损伤导致的脑血管疾病。全球疾病研究系统2017年的数据分析表明,脑卒中是目前中国第一大致死原因。而脑卒中后疲劳是卒中存活患者最严重的后遗症之一,发生率也较高,为16%～74%[1]。主要表现为经休息后不能缓解且持续存在的病理性疲劳感,当卒中患者进行康复训练时可直接干扰患者的康复进程并损害功能的恢复,从而严重影响患者生活质量的逐步恢复,甚至增加脑卒中患者的死亡率[2]。

黄芪建中汤出自东汉张仲景所著《金匮要略》,书中记载“虚劳里急,诸不足,黄芪建中汤主之[3]”。现代临床研究证实,其对脾胃虚寒的脘腹痛以及虚热、痛经等疗效显著[4]。此外,多项研究还发现黄芪建中汤具有镇痛、抗疲劳、免疫调节等方面的功效[5-7],但其对脑缺血后疲劳是否有减缓作用报道相对较少。而卒中后疲劳的发病机制病因较为复杂,大量临床数据或研究证实可能与全身炎症、神经递质、血糖、血压等有关。基于文献支持,黄芪建中汤能够显著降低正常和糖尿病小鼠空腹血糖。故本实验基于以上研究结果,通过制作脑缺血小鼠模型,对黄芪建中汤是否具有抗脑缺血后疲劳作用进行了研究,同时对该作用机制是否与降低血糖有关进行了初步探索。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 实验药物。健康昆明种小鼠,雌雄各半,体重(28±2)g,SPF级,由湖北逸挚诚生物科技有限公司提供[动物许可证号:SCXK(鄂)2021-0020,动物使用许可证号:SYXK(鄂)2021-0088]。饲料购自湖北逸挚诚生物科技有限公司。饲养环境温度为26℃恒温,相对湿度为40%～70%。本实验已通过武汉轻工大学生物医学伦理委员会批准。

1.1.2 主要药品和试剂。黄芪建中汤供试品:黄芪5g,白芍18g,饴糖30g,桂枝(去皮)9g,生姜9g,炙甘草6g,大枣6枚。上药均购于湖北省武汉市北京同仁堂药店,药物均符合药典标准。

1.1.3 主要仪器。疲劳转棒仪(ZB-200):成都泰盟科技有限公司;大小鼠抓力测定仪(YLS-13A):济南益延科技发展有限公司;电子秤(ACS-30):宁波邱隘奋进电子衡器厂;血糖测试仪(EA-18型):长沙三诺生物传感股份有限公司;大小鼠恒温操作台(ZK-JPB-E):河南智科弘润环保科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 动物分组。40只小鼠适应性喂养7d后随机分成5组:对照组、脑缺血模型组、黄芪建中汤低剂量组、黄芪建中汤中剂量组、黄芪建中汤高剂量组,每组8只。

1.2.2 黄芪建中汤液的制备。黄芪建中汤所用药材按《方剂学》规定的剂量称取,记总重量为A。头煎水量(ml)= 药的总重量(g)×10,二煎水量(ml)= 药的总重量(g)×6,将除饴糖外的其他药物进行一煎,然后再二煎,每次煎煮后过滤出药液。混合两次的药液,并放入饴糖,随后放入80℃恒温温水浴中,至饴糖融化。再次过滤生药残渣,量取药液体积,记为B(ml),从中取药液于容量瓶中,所取药液量记为C(ml),加纯净水定容至低、中、高剂量,所加纯净水量记为D(ml),分别于4℃冰箱冷藏备用。计算公式为:高剂量(0.616g/ml):A×C/B×D=0.616;中剂量(0.308g/ml):A×C/B×D=0.308;低剂量(0.154g/ml):A×C/B×D=0.154。

1.2.3 小鼠脑缺血模型的制备及给药。小鼠用0.3%戊巴比妥钠(0.15ml/10g)腹腔注射麻醉后,仰卧固定在大小鼠恒温解剖台,使用碘伏对颈部皮肤进行消毒处理。稍靠右侧切开分离右侧颈总动脉、颈外动脉及颈内动脉,结扎颈内动脉,然后清理伤口,缝合皮肤[8]。造模小鼠缺血2h后参照Bederson法进行神经功能缺陷评分,1～3分者标志造模成功[9]。缺血24h后给药组立即灌胃不同剂量的黄芪建中汤0.5ml/d,对照组和模型组灌胃相应量的生理盐水,1次/d,连续14d。

1.2.4 小鼠负重游泳试验。最后一次给药30min后,将小鼠尾部1/3～2/3处负重,重量为其体重的5%,然后放入水深约25cm的水槽中进行游泳试验,观察和记录小鼠开始游泳到沉入水中10s不能浮出水面(处于力竭状态)的时间。实验中水温保持在(25±1)℃[10]。

1.2.5 抗疲劳试验。先将小鼠置于疲劳转棒仪训练2次,使其在5min 内基本能够随转棒而做相应的运动而不至掉落。随后将疲劳转棒仪调整到转速30r/min,迫使小鼠在棒上运动,记录小鼠在疲劳转棒仪上停留的时间。

1.2.6 小鼠四肢肌力测定。将抓力仪放置水平后按下测定键,将小鼠置于抓力板上,抓住小鼠尾巴轻轻后拉,待其抓牢抓力板,然后再均匀用力平行拖拽尾巴,仪器会自动记录小鼠每次的最大抓力值。计算非连续测量的3 次数值的平均值,即为该小鼠的肌力大小[11]。

1.2.7 血糖测定。各组小鼠分别灌胃生理盐水或黄芪建中汤,1次/d,共14d,第13天禁食18h后,第14天末次给药后30min,尾静脉取血,测空腹血糖。

2 结果

2.1 黄芪建中汤对小鼠负重游泳时间的影响 由表1结果可知,与对照组相比,脑缺血模型组小鼠的负重游泳时间缩短(P<0.05),与脑缺血模型组相比,黄芪建中汤低、中剂量组小鼠的负重游泳时间均有不同程度延长(P<0.05),而黄芪建中汤高剂量组小鼠的负重游泳时间延长更为明显(P<0.001)。

表1 黄芪建中汤对小鼠负重游泳时间的影响

2.2 黄芪建中汤对小鼠抗疲劳能力的影响 由表2结果可知,脑缺血模型组与对照组相比,小鼠在疲劳转棒仪上的停留时间缩短(P<0.05)。不同剂量黄芪建中汤对小鼠在疲劳转棒仪上的停留时间影响不同,中剂量组小鼠在疲劳转棒仪上的停留时间比脑缺血模型组延长,但差异无显著性(P>0.05),而黄芪建中汤低、高剂量组小鼠在疲劳转棒仪上的停留时间比脑缺血模型组明显延长(P<0.05)。

表2 黄芪建中汤对小鼠抗疲劳能力的影响

2.3 黄芪建中汤对小鼠四肢肌力的影响 由表3结果可知,与对照组相比,脑缺血模型组小鼠四肢肌力明显降低(P<0.001)。而连续给予黄芪建中汤治疗14d后,不同剂量给药组与脑缺血模型组相比,小鼠四肢肌力均明显增强(P<0.001)。

表3 黄芪建中汤对小鼠四肢肌力的影响

2.4 黄芪建中汤对小鼠血糖的影响 由表4结果可知,与对照组相比,脑缺血模型组血糖水平有所升高,但差异无统计学意义(P>0.05)。不同剂量黄芪建中汤给药组与脑缺血模型组相比,均无显著性差异(P>0.05)。

表4 黄芪建中汤对各组小鼠血糖的影响

3 讨论

脑卒中后疲劳是指发生于卒中早期或慢性脑卒中时期的一种病理性疲劳,其显著特征为持续性的身体与心理的自觉疲倦[12]。发病率较高,但常被卒中患者及医务人员所忽略,也是脑卒中患者难以忍受的后遗症之一。其对患者的记忆及认知功能、康复治疗进程及远期预后均可造成严重影响,甚至还可增加脑卒中患者的复发率及病死率。本实验中发现,脑缺血模型组小鼠的负重游泳时间以及在疲劳转棒仪上的停留时间均缩短,小鼠四肢肌力明显降低,与对照组相比,差异具有统计学意义,进一步佐证脑卒中后疲劳的客观存在及其对机体的影响,与洪显钗等在首发脑卒中患者卒中后疲劳发生率的调查研究结果一致[13]。

《千金》记载:“因积冷气滞,或大病后不复常……名曰黄芪建中汤”。故黄芪建中汤是治疗虚劳的经典名方。而负重游泳时间、疲劳转棒实验以及前肢握力实验等都是目前客观和定量评价动物体力、疲劳程度的重要指标[14-15]。本实验中给予脑缺血小鼠不同剂量黄芪建中汤治疗后发现,低、中、高剂量组均能延长小鼠负重游泳时间,而高剂量组对小鼠负重游泳时间的延长作用与脑缺血模型组相比,呈显著性差异;低、高剂量组也可以延长小鼠在疲劳转棒仪上的停留时间。说明黄芪建中汤能有效延缓小鼠疲劳的产生,提高其耐受力,但需注意的是黄芪建中汤中剂量组与脑缺血模型组相比,差异并无统计学意义。另外研究还证实,三个不同剂量组均能显著增强小鼠四肢肌力。以上结果均表明黄芪建中汤具有显著的抗疲劳作用,尤其是高剂量组,其抗疲劳作用最为显著且稳定。此外,糖类作为机体主要供能物质,疲劳与糖代谢密不可分。临床研究也发现,脑卒中急性期的血糖水平与卒中后疲劳评分呈正相关关系。因此,本实验还对黄芪建中汤的抗疲劳机制进行了初步探索,但本实验中发现,不同剂量组黄芪建中汤对小鼠餐后血糖均无明显影响,提示其抗疲劳机制可能与血糖水平无直接关系。

综上所述,黄芪建中汤能有效提升小鼠运动耐力水平,对脑缺血后疲劳具有较好的改善作用,尤其是高剂量组,效果极为显著和稳定,以期为黄芪建中汤用于临床脑卒中后疲劳的治疗提供一定的实验依据,但抗疲劳作用机制还需进行更加深入的探索与研究。