張涵亮 于曉風(fēng) 曲紹春 徐華麗 睢大筼 (吉林大學(xué)藥學(xué)院藥理教研室，吉林 長(zhǎng)春 3002)

人參Rb組皂苷對(duì)大鼠實(shí)驗(yàn)性腦缺血的影響

張涵亮1于曉風(fēng) 曲紹春 徐華麗 睢大筼 (吉林大學(xué)藥學(xué)院藥理教研室，吉林 長(zhǎng)春 130021)

目的 探討人參Rb組皂苷(G-Rb)對(duì)大鼠實(shí)驗(yàn)性腦缺血的保護(hù)作用及其作用機(jī)制。方法 將Wistar大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組、腦缺血模型組、G-Rb低、中、高劑量組及步長(zhǎng)腦心通膠囊組。假手術(shù)組及腦缺血模型組灌胃0.5%羧甲基纖維素鈉2 ml·kg－1·d－1，G-Rb三個(gè)劑量組分別灌胃25、50、100 mg·kg－1·d－1，步長(zhǎng)腦心通膠囊組灌胃2 g·kg－1·d－1，連續(xù)7 d，末次給藥50 min結(jié)扎大鼠雙側(cè)頸總動(dòng)脈伴低血壓建立不完全性腦缺血模型，3 h后測(cè)定大鼠腦含水量和腦指數(shù)、腦組織丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性以及血液流變學(xué)等指標(biāo)。結(jié)果 G-Rb能明顯降低實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠的腦含水量、腦指數(shù)及腦組織MDA含量，可使SOD活性明顯提高，亦能明顯降低大鼠全血黏度、血漿黏度、血漿纖維蛋白原濃度、紅細(xì)胞沉降率、紅細(xì)胞比容、紅細(xì)胞聚集指數(shù)及紅細(xì)胞剛性指數(shù)。結(jié)論 G-Rb對(duì)大鼠實(shí)驗(yàn)性腦缺血具有明顯保護(hù)作用，可能是通過提高體內(nèi)抗氧化酶活性，抑制自由基的氧化損傷以及改善異常的血液流變學(xué)變化實(shí)現(xiàn)的。

G-Rb;實(shí)驗(yàn)性腦缺血;丙二醛;超氧化物歧化酶;血液流變學(xué)

人參Rb組皂苷(Ginsenoside-Rb，G-Rb)系從五加科人參屬植物西洋參(Panax Quinquefolium Linn)莖葉及根提取的總皂苷中分離得到的有效部位群，保證了人參皂苷Rb在組分(包括Rb1、Rb2和Rb3)及含量上的完整性。本課題組前期研究表明，G-Rb能明顯縮小急性心肌梗死犬心肌梗死面積，降低血清磷酸肌酸激酶及乳酸脫氫酶活性，并明顯降低血清LPO含量，提高SOD活性〔1〕;可明顯降低實(shí)驗(yàn)性心肌梗死大鼠血液黏度和游離脂肪酸水平〔2〕;亦能通過降低心肌耗氧量，改善冠脈循環(huán)，抗自由基氧化損傷及增加心肌營(yíng)養(yǎng)性血流量等環(huán)節(jié)對(duì)缺血心肌產(chǎn)生保護(hù)作用〔3～5〕;對(duì)結(jié)扎大鼠腹主動(dòng)脈所致壓力超負(fù)荷性心室重構(gòu)具有保護(hù)作用，可改善心室重構(gòu)大鼠的左心收縮和舒張功能，增強(qiáng)抗氧化酶活性，減少自由基及縮血管活性物質(zhì)對(duì)心肌的損傷，糾正PGI2/TXA2失衡〔6〕。但G-Rb是否也具有抗腦缺血損傷的作用值得進(jìn)一步研究，目前尚未見報(bào)道。本文采用大鼠結(jié)扎雙側(cè)頸總動(dòng)脈伴低血壓模型，探討G-Rb對(duì)實(shí)驗(yàn)性腦缺血的影響，為擴(kuò)大其治療缺血性腦血管病的適應(yīng)證提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物 清潔級(jí)Wistar大鼠，雌雄各半，體重260～300 g，合格證號(hào)SCXK-(吉)2007-0003，吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

1.2 實(shí)驗(yàn)藥品和試劑 G-Rb由吉林人參研究院提供，批號(hào):20101220，人參皂苷Rb組分含量86.5%，實(shí)驗(yàn)時(shí)以0.5%羧甲基纖維素鈉配制成所需濃度使用;步長(zhǎng)腦心通膠囊，咸陽步長(zhǎng)制藥有限公司生產(chǎn)，批號(hào):20100403，每粒 0.4 g，4粒/次，3次/d;丙二醛(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒，均購(gòu)于南京建成生物技術(shù)研究所。

1.3 動(dòng)物分組與給藥 取72只Wistar大鼠，雌雄各半，按體重隨機(jī)分成6組:假手術(shù)組、腦缺血模型組、G-Rb低、中、高劑量組及陽性藥步長(zhǎng)腦心通膠囊組，每組12只。G-Rb組大鼠灌胃G-Rb 25、50、100 mg/kg，陽性藥組大鼠灌胃步長(zhǎng)腦心通膠囊2 g/kg，假手術(shù)組及腦缺血模型組灌胃0.5%羧甲基纖維素鈉，各組灌胃體積均為2 m l/kg，1次/d，連續(xù)7 d。

1.4 腦缺血模型建立〔6〕末次給藥后 50 min，氯醛糖0.3 g/kg腹腔注射麻醉，燈照保溫(使肛溫維持 37℃ ～37.5℃)，股動(dòng)脈插管監(jiān)測(cè)血壓，股靜脈插管用于再灌注。塑料管從頸外靜脈插入右心房供放血用。連續(xù)記錄腦電圖，用抽血的方法放血，當(dāng)血壓達(dá)到80 mmHg時(shí)分離雙側(cè)頸總動(dòng)脈并結(jié)扎，再繼續(xù)抽血，當(dāng)血壓下降到50 mmHg時(shí)，腦電圖呈一直線，此時(shí)即造成不完全性腦缺血模型，維持15 min。假手術(shù)組只插管，不放血及結(jié)扎。抽出的血放入肝素化試管中37℃水浴保存，以備血壓過低時(shí)回輸。180 min后，每組動(dòng)物均以戊巴比妥鈉30 mg/kg腹腔注射麻醉，腹主動(dòng)脈取血，肝素抗凝。從加有抗凝劑的3 m l全血中取出1 m l加入LBY-N6A旋轉(zhuǎn)式血液黏度計(jì)，分別測(cè)定全血低切(10/s)、中切(80/s)及高切(160/s)黏度。余下2 m l全血以3 000 r/min離心10 min，取上層血漿1 ml加入黏度計(jì)測(cè)定120/s切變率下血漿黏度〔7〕;按文獻(xiàn)方法〔8〕測(cè)定紅細(xì)胞比容、血漿纖維蛋白原濃度及紅細(xì)胞沉降率(ESR)，進(jìn)一步推算出紅細(xì)胞聚集指數(shù)及紅細(xì)胞剛性指數(shù)。然后斷頭處死大鼠，開顱取腦，去除嗅腦、小腦、腦干后稱重，計(jì)算腦指數(shù)〔腦指數(shù) =(腦重×100)/體重〕。取大腦左側(cè)半球稱濕重，然后放入110℃烤箱中烤至恒重，稱其干重，計(jì)算腦含水量〔腦含水量 =(腦濕重－腦干重)/腦濕重×100%〕;將大腦右側(cè)半球放置冰盆上，用冰生理鹽水沖去殘血，按質(zhì)量∶體積比為1∶9比例以冰生理鹽水為勻漿介質(zhì)在冰浴下制備10%腦組織勻漿，分裝于1.5 m l Eppendorf管中，4℃以3 000 r/min離心10 min，取上清采用721紫外分光光度計(jì)分別測(cè)定腦組織MDA含量及SOD活性。

2 結(jié)果

2.1 G-Rb對(duì)實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠腦含水量及腦指數(shù)的影響與假手術(shù)組比較，腦缺血模型組大鼠腦含水量及腦指數(shù)均明顯增加(P＜0.01)。與腦缺血模型組比較，G-Rb 50、100 mg/kg均能明顯減少實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠腦含水量及腦指數(shù)(P＜0.05或P＜0.01)，其作用效果與陽性藥步長(zhǎng)腦心通膠囊2 g/kg相當(dāng)，G-Rb 25 mg/kg對(duì)腦含水量及腦指數(shù)均無明顯影響(P＞0.05)。見表1。

2.2 G-Rb對(duì)實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠腦組織MDA含量及SOD活性的影響 與假手術(shù)組比較，腦缺血模型組腦組織MDA含量明顯增高，SOD活性明顯降低(P＜0.05或P＜0.01)。與腦缺血模型組比較，G-Rb 50、100 mg/kg均能明顯降低腦組織MDA含量，升高SOD活性(P＜0.05或P＜0.01)，其作用效果與步長(zhǎng)腦心通膠囊2 g/kg相當(dāng)，G-Rb 25mg/kg對(duì)MDA含量及SOD活性均無明顯影響(P＞0.05)。見表2。

2.3 G-Rb對(duì)實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠全血黏度及血漿黏度的影響與假手術(shù)組比較，腦缺血模型組3個(gè)切變率下的全血黏度及血漿黏度均明顯增高(P＜0.05或P＜0.01)。與腦缺血模型組比較，G-Rb 50、100 mg/kg均能明顯地降低3個(gè)切變率下全血黏度及血漿黏度(P＜0.05或P＜0.01)，其作用效果與步長(zhǎng)腦心通膠囊2 g/kg相當(dāng)，G-Rb 25 mg/kg對(duì)全血黏度及血漿黏度均無明顯影響(P＞0.05)。見表3。

2.4 G-Rb對(duì)實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠血液流變學(xué)的影響 見表4。與假手術(shù)組比較，腦缺血模型組的血漿纖維蛋白原濃度、紅細(xì)

表1 G-Rb對(duì)實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠腦組織含水量及腦指數(shù)的影響(±s，n=10)

表1 G-Rb對(duì)實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠腦組織含水量及腦指數(shù)的影響(±s，n=10)

組別 劑量(mg/kg) 腦含水量(%)－ 72.06±7.44 0.518±0.104腦缺血模型組 － 85.17±8.092) 0.754±0.1552)G-Rb組 25 80.87±9.36 0.732±0.164 50 77.45±6.123) 0.587±0.1323)100 73.17±6.204) 0.561±0.1273)步長(zhǎng)腦心通組 2 000 76.47±7.163) 0.570±0.1213)腦指數(shù)假手術(shù)組

與假手術(shù)組比較:1)P＜0.05，2)P＜0.01;與腦缺血模型組比較:3)P ＜0.05，4)P ＜0.01;下表同胞比容、ESR、紅細(xì)胞聚集指數(shù)及紅細(xì)胞剛性指數(shù)均明顯增加(P＜0.05或 P＜0.01)。與腦缺血模型組比較，G-Rb 50、100 mg/kg對(duì)上述血液流變學(xué)變化有明顯改善作用(P＜0.05或P＜0.01)，其作用效果與步長(zhǎng)腦心通膠囊2 g/kg相當(dāng)，G-Rb 25 mg/kg對(duì)上述血液流變學(xué)變化無明顯影響(P＞0.05)。

表2 G-Rb對(duì)實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠腦組織MDA含量及SOD活性的影響(±s，n=10)

表2 G-Rb對(duì)實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠腦組織MDA含量及SOD活性的影響(±s，n=10)

組別 劑量(mg/kg)MDA(nmol/ml)SOD(nU/mgprot)－ 5.25±1.33 12.43±3.25腦缺血模型組 － 7.78±2.042) 8.92±2.391)G-Rb組 25 6.93±1.48 9.27±3.11 50 5.80±1.243) 11.85±2.483)100 5.30±1.354) 12.20±3.453)步長(zhǎng)腦心通組 2 000 5.72±1.613) 12.05±2.423)假手術(shù)組

表3 G-Rb對(duì)實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠全血黏度及血漿黏度的影響(±s，n=10)

表3 G-Rb對(duì)實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠全血黏度及血漿黏度的影響(±s，n=10)

血漿黏度(mPa/s)組別 劑量(mg/kg) 全血黏度(mPa/s)8.80±1.86 5.06±1.52 3.30±0.94 1.17±0.16腦缺血模型組 － 13.65±3.382) 6.84±1.451) 4.71±1.02 2) 1.56±0.382)G-Rb組 25 11.76±3.22 6.30±1.72 4.53±0.92 1.43±0.55 50 9.70±2.113) 5.30±1.463) 3.75±0.853) 1.24±0.233)100 9.15±1.364) 5.17±1.733) 3.50±0.764) 1.20±0.253)步長(zhǎng)腦心通組 2 000 9.65±1.963) 5.26±1.283) 3.44±0.854) 1.23±0.163)120/s假手術(shù)組10/s 80/s 160/s－

表4 G-Rb對(duì)實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠血液流變學(xué)的影響(±s，n=10)

表4 G-Rb對(duì)實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠血液流變學(xué)的影響(±s，n=10)

.13±1.22腦缺血模型組 － 2.05±0.672) 4.57±0.982) 49.55±8.121) 2.21±0.492) 7.95±1.402)G-Rb組 25 1.94±0.76 4.38±0.39 45.87±6.35 2.13±0.58 7.62±1.83 50 1.43±0.313) 3.62±0.713) 42.01±5.043) 1.77±0.323) 6.59±1.283)100 1.30±0.424) 3.47±0.484) 41.19±5.273) 1.70±0.443) 6.50±1.333)步長(zhǎng)腦心通組 2 000 1.45±0.463) 3.50±0.414) 40.72±5.483) 1.66±0.343) 6.40±1.373)紅細(xì)胞聚集指數(shù) 紅細(xì)胞剛性指數(shù)假手術(shù)組 － 1.26±0.52 3.28±0.64 40.38±6.38 1.60±0.35 6組別 劑量(mg/kg) 纖維蛋白原(%) 紅細(xì)胞比容(%) ESR

3 討論

腦水腫是大腦受到缺血打擊后的一種腦組織病理反應(yīng)，氧自由基、鈣超載、興奮性氨基酸損害等因素是形成腦水腫的主要機(jī)制〔9〕。腦缺血后腦含水量及腦指數(shù)等指標(biāo)的觀察可直接反映藥物對(duì)腦缺血導(dǎo)致腦水腫的保護(hù)作用〔10〕。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:G-Rb能明顯降低大鼠腦含水量及腦指數(shù)，提示其可減輕腦水腫，對(duì)缺血性腦損傷具有保護(hù)作用。

腦缺血導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載，進(jìn)一步激活依賴Ca2+蛋白水解酶，使黃嘌呤脫氫酶變成黃嘌呤氧化酶。次黃嘌呤在黃嘌呤氧化酶作用下生成黃嘌呤，后者在黃嘌呤脫氫酶作用下生成尿酸，這兩個(gè)過程均產(chǎn)生大量氧自由基，可攻擊生物膜中多聚不飽和脂肪酸引起脂質(zhì)過氧化作用，形成脂質(zhì)過氧化物(如MDA)，使膜的通透性增加，導(dǎo)致線粒體及細(xì)胞腫脹，抑制電子傳遞和氧化磷酸化，進(jìn)一步使能量代謝障礙加重，溶酶體酶釋放引起細(xì)胞自身消化，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡〔11，12〕。G-Rb可使實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠腦組織中MDA含量明顯降低，并同時(shí)提高SOD活性，提示其可能通過提高抗氧化酶活性，清除氧自由基對(duì)腦組織產(chǎn)生保護(hù)作用。

血液黏度主要由紅細(xì)胞比容、血漿黏度、紅細(xì)胞聚集性、紅細(xì)胞變形性等內(nèi)在因素決定，在低切變率下，血液黏度受紅細(xì)胞壓積和紅細(xì)胞聚集性等因素的影響;紅細(xì)胞聚集性決定于紅細(xì)胞表面電荷量和血漿纖維蛋白原的濃度，紅細(xì)胞壓積升高，紅細(xì)胞聚集性增強(qiáng)，血漿黏度增高，紅細(xì)胞電泳時(shí)間則延長(zhǎng);高切變率下全血黏度主要決定于纖維蛋白原濃度，含量多則血液黏度高〔13〕。紅細(xì)胞是影響血液流變學(xué)指標(biāo)的主要因素。紅細(xì)胞變形性主要影響高切變黏度、紅細(xì)胞良好的血液變形性，使之在流場(chǎng)中能隨流線取向，也使細(xì)胞膜能圍繞胞質(zhì)內(nèi)容物以“坦克履帶”樣作緩慢旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，減少了血液內(nèi)摩擦力，降低了黏度。紅細(xì)胞變形指數(shù)升高表明紅細(xì)胞變形性改善。而紅細(xì)胞聚集性增高，使其呈“串珠樣”排列，不利于血液運(yùn)行，主要影響低切變下黏度〔14〕。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，G-Rb能明顯地降低實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠的全血黏度、血漿黏度、紅細(xì)胞壓積及纖維蛋白原濃度，說明其不僅能抑制紅細(xì)胞聚集，而且能降低紅細(xì)胞的脆性，增強(qiáng)其變形性。這可能是其對(duì)實(shí)驗(yàn)性腦缺血產(chǎn)生保護(hù)作用的機(jī)制之一。

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1005-9202(2011)12-2247-03

1 武警吉林省總隊(duì)醫(yī)院藥劑科

睢大筼(1957-)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事心腦血管藥理學(xué)研究。

張涵亮(1976-)，男，主管藥師，主要從事藥理學(xué)研究。

〔2011-03-10收稿 2011-05-20修回〕

(編輯 曲 莉)