【摘要】 探讨氧化苦参碱对大鼠局灶性脑缺血/再灌注损伤和小鼠急性脑组织缺血的保护作用。方法 大鼠缺血前给予氧化苦参碱10、20、40 mg·kg-1,灌胃7天,末次给药1 h后制备大鼠大脑中动脉阻断短暂局灶性缺血模型,缺血1.5 h,再灌注24 h,苏木精-伊红染色观察大脑的纹状体、海马和皮质的病理学改变。小鼠缺血前给予氧化苦参碱5、20、80 mg·kg- 1,灌胃7天,末次给药1 h后采用断头法制备小鼠的急性脑缺血模型,然后记录小鼠断头后的喘息时间和小鼠断头后张口次数。结果 氧化苦参碱可使局灶性脑缺血再灌注大鼠的海马CA1区,纹状体和皮质区的损伤程度明显改善,神经元存活数增多。小鼠断头后的喘息时间明显延长,小鼠断头后张口次数明显增加。结论 氧化苦参碱对大鼠局灶性脑组织缺血损伤及小鼠急性脑缺血有明显的保护作用。
【关键词】 氧化苦参碱 脑缺血 保护作用
Abstract: Objective To investigate the protective effect of oxymatrine (OMT) on cerebral ischemic injury in rats and mice. Methods Healthy male Sprague-Dawley rats were randomly pided into 5 groups:sham group, ischemia reperfusion (I/R)group and OMT-pretreatment I/R groups ( in which OMT was administered at a dose of 10 mg·kg-1, 20 mg·kg-1, 40 mg·kg-1 po for 7 d respectively).Transient focal cerebral ischemia injury model in rats was induced by occlusion of the right middle cerebral artery for 1.5 h, followed by 24 h reperfusion. Finally, the pathological changes of brain tissue were studied after H-E staining. The mice were randomly pided into five groups: I/R group, Danshen (drug control) group and OMT pretreatment groups (5 mg·kg-1, 20 mg·kg-1 and 80 mg·kg-1 po qd for 7 d, respectively). The mice were then decapitated to notice the survival time and the times of mouth opening. Results Light microscopy indicated the brain structures were better preserved in the OMT treatment groups. The survival time and times of mouth opening were both increased obviously. Conclusion OMT has a protective effect against cerebral ischemia injury in rats and mice.
Key words: oxymatrine; cerebral ischemia injury; protective effect
氧化苦参碱(oxymatrine, OMT ) 是从豆科植物苦参、苦豆子等中分离出来的生物碱,属于四环的喹嗪啶类,分子式为C15h34N20O2。在以前的研究中我们知道氧化苦参碱有抗肝炎病毒[1],抗心律失常[2-3],抗癫疒间[4],抗肝、肾和心脏纤维化 [5~9],抗肿瘤[10-11]等作用。氧化苦参碱可以减少癫疒间大鼠的脑MDA含量,增加自由基的清除[4],提示其可能对脑组织有保护作用。本研究通过大鼠局灶性脑缺血和小鼠急性脑缺血损伤模型,观察氧化苦参碱对脑缺血的保护作用。
1 材料和方法
1.1 实验动物 SD大鼠,雄性,体重260~300 g,由徐州医学院实验动物中心提供,动物合格证号SYXK(苏) 20032003。小鼠,雌雄各半,体重18~20 g,由徐州医学院实验动物中心提供,动物合格证号SYXK(苏) 20032003。
1.2 药品与试剂 氧化苦参碱(陕西昂盛生物医药科技有限公司,含量98%,批号2007011,实验时以生理盐水配制成所需浓度使用),丹参片(上海雷允上药业有限公司,生产批号 070595)。
1.3 方法
1.3.1 给药 大鼠缺血前给予氧化苦参碱10、20、40 mg·kg- 1 ,灌胃1次/d,共7天,末次给药1 h后制备大鼠大脑中动脉阻断短暂局灶性缺血模型。小鼠缺血前给予氧化苦参碱5、20、80 mg·kg- 1 ,灌胃1次/d,共7天,末次给药1 h后采用断头法制备小鼠的急性脑缺血模型。
1.3.2 大鼠局灶性脑缺血/再灌注模型制备 参照文献[12]。采用Longa的改进方法。大鼠用3%水合氯醛(300 mg·kg-1, ip)麻醉后仰卧位固定于手术台上,钝性分离颈部肌肉组织,沿胸锁乳突肌内侧缘钝性分离出右侧颈总动脉(CCA)和伴随的迷走神经,再分离出右侧颈外动脉(ECA)、颈内动脉(ICA)和枕动脉,用电凝器将枕动脉灼断。沿着颈内动脉分离出翼鄂动脉(PPA)。将颈外动脉距颈总动脉分叉处0.8 cm处结扎,用动脉夹将颈总和颈内动脉夹住,在颈外动脉距颈总动脉分叉处0.4 cm处用眼科剪剪一“V”型小口,将尼龙渔线插入小口,并将预先放入颈外动脉根部的缝线拉紧,松开颈总和颈内动脉的动脉夹,渔线经颈总动脉分叉处进入颈内动脉,并注意避免使渔线进入PPA,感觉有轻微阻力将尼龙渔线稍拔出一点并固定,自颈内外动脉分叉处算起到此为止长约1.85 cm。插线后1.5 h,将尼龙渔线轻轻抽出使头端回到ECA处即可使动脉恢复再通,脑组织实现再灌注。假手术组大鼠只进行麻醉和血管分离术。插线后24 h断头取脑,制备病理切片。
1.3.3 小鼠急性脑缺血模型 将给药后的小鼠在两耳根后面断头,立即记录小鼠的喘息次数和维持时间。
1.3.4 大鼠脑组织病理切片的制备 断头处死动物,迅速取脑组织,放入新鲜的生理盐水中漂洗干净,置于10 %甲醛溶液内固定,进行常规石蜡包埋、切片(厚度为5 μm) ,苏木精-伊红染色,光镜下观察脑组织细胞形态学的变化。
1.4 统计学处理 所得计量资料均以±s表示,并采用SPSS 13.0 软件对数据各组之间进行Dunnett方法统计学分析。
2 结 果
2.1 OMT对大脑缺血/再灌注大鼠海马CA1区、纹状体和皮质区的损伤程度的影响 结果表明OMT各剂量组的大脑组织病理切片较模型组均得到了明显的改善,脑组织水肿减轻,存活的神经元数目增多,细胞的结构完整,染色加深(图1)。
2.2 OMT对小鼠断头后喘息次数和维持时间的影响 见表1。丹参组、OMT高、中、低各剂量组可显著延长小鼠断头后喘息次数和维持时间(P&<0.01)。
图1 OMT对大鼠脑缺血/再灌注损伤保护作用病理切片(苏木精-伊红染色,×400)
A.正常组大鼠脑纹状体; B.模型组大鼠脑纹状体; C. OMT治疗组大鼠缺血脑纹状体; D.正常组大鼠脑海马;E.模型组大鼠脑海马; F. DOMT治疗组大鼠缺血脑海马; G.正常组大鼠脑皮质; H.模型组大鼠脑皮质; I. OMT治疗组大鼠脑皮质表1 OMT 对小鼠断头后喘息次数和维持时间的影响
近几年,国内外对OMT的研究不断深入,其药理作用也有很多[13],如:抗肿瘤活性,对治疗慢性肝炎、肝损伤及抗肝纤维化的作用,抗心率失常作用,心肌缺血/再灌注损伤具有保护作用,还具有明显的镇静、催眠等中枢神经抑制作用;但对脑缺血的保护作用研究很少。本实验是在以前研究的基础上,根据OMT的化学性质和药理作用而提出来的,实验中选取了2个模型来研究OMT对脑缺血是否有保护作用及保护作用如何。大鼠脑缺血/再灌注模型是大脑局灶性缺血,与人的大脑缺血最为相似,小鼠急性脑缺血模型是全脑的急性缺血,通过这两个模型来研究OMT的脑保护作用,本研究观察了大脑的纹状体、海马CA1区和皮质3个部位,这3个部位都是大脑中动脉的供血区域,脑组织缺血1.5 h再灌注24 h,模型组的海马CA1区、纹状体和皮质区均出现了组织水肿,结构变疏松,染色变浅,细胞稀疏,有水肿空泡形成;神经元大量变性,细胞质染色变浅,其内可有大小不等的圆形或类圆形空泡;神经元较多坏死,神经元结构模糊或破坏,细胞核结构模糊、固缩、碎裂,脑组织有坏死灶形成。而OMT组的上述症状均有明显改善,组织无水肿,神经元存活的数量增多,结构清晰,完整。在小鼠急性脑缺血实验中,脑血液供应中断,但脑中原有的血液和营养物质尚能使脑功能维持一段时间,表现在OMT显著延长小鼠的喘息时间,这进一步证实OMT能使脑耗氧减少,从而对断头小鼠脑缺血产生保护作用。但是其对脑的保护作用机制还不清楚,还需进一步的研究。
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参考文献
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