[摘要]目的：探討蘆薈多糖（aloe polysaccharide， AP）對(duì)兔脊髓缺血損傷是否有神經(jīng)保護(hù)作用。方法：32只成年雄性新西蘭兔隨機(jī)分成4組(每組8只 )，即對(duì)照組（C 組）、蘆薈多糖組（A組）、溶劑對(duì)照組( V組 ) 及假手術(shù)組(S組)。A組在脊髓缺血前30min經(jīng)耳緣靜脈給予50m·kg-1蘆薈多糖；V組以同樣方式給予等容量生理鹽水；C組僅僅制備脊髓缺血損傷模型，不進(jìn)行其它處理；S組僅僅暴露腹主動(dòng)脈，而不阻斷它， 其他處理同C組；兔脊髓缺血模型采用夾閉兔腹主動(dòng)脈腎下段20min。再灌注后48h， 對(duì)所有動(dòng)物神經(jīng)功能評(píng)分， 然后處死動(dòng)物取脊髓（L5-7），制作標(biāo)本行組織病理學(xué)觀察。結(jié)果：A組的神經(jīng)功能評(píng)分和脊髓前角正常神經(jīng)細(xì)胞數(shù)明顯多于C組及V組(P<0.01)；C組及V組的神經(jīng)功能評(píng)分和脊髓前角正常神經(jīng)細(xì)胞數(shù)組間無(wú)明顯差異(P>0.05)；神經(jīng)功能評(píng)分與其對(duì)應(yīng)脊髓前角正常神經(jīng)細(xì)胞計(jì)數(shù)之間有顯著相關(guān)性（r=0.804，P<0.01）。結(jié)論：蘆薈多糖對(duì)兔脊髓缺血再灌注損傷有明顯的神經(jīng)保護(hù)作用。

[關(guān)鍵詞]蘆薈多糖; 脊髓; 缺血再灌注損傷; 神經(jīng)保護(hù)

[中圖分類(lèi)號(hào)]R6651.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1008-6455（2012）03-0410-04

Neuroprotective effect of aloe polysaccharide against spinal cord ischemic injury in rabbits

HENG Liang，ZHANG Xin，QIAN Hong

（1.Department of Teaching and Medical Administration，Tangdu Hospital，The Fourth Military Medical University，Xi’an 710038，Shaanxi，China; 2.Department of Geriatrics， Tangdu Hospital，The Fourth Military Medical University; 3.Department of Orthodontics，Stomatological Hospital，The Fourth Military Medical University）

Abstract: Objective To investigate whether aloe polysaccharide has neuroprotective effect against spinal cord ischemic injury in rabbits. Methods 32 male New Zealands rabbits were randomly assigned to 4 groups ( 8 in each group) as follows: The animals in control group(C)only underwent spinal cord ischemia without pretreatment The animals in aloe polysaccharide group (A) received intravenous infusion of 50m·kg-1 aloe polysaccharide (dissolved in normal saline) 30 min before spinal cord ischemia.The animals in vehicle group(V) received intravenous infusion of the same volume normal saline 30 min before spinal cord ischemia; The animals in sham group underwent only the exposure of the aorta. The spinal cord ischemia was induced for 20min by infrarenal aortic occlusion. Neurologic status was scored at 48 h after reperfusion. Then， all animals were sacrificed and the spinal cords (L5-7) were removed for histopathologic study. Rerults The neurologic function scores and the number of normal neurons of anterior horn of spinal cord in A group were significantly greater than those in C group and V group(P<0.01).The neurologic function scores and the number of normal neurons of anterior horn of spinal cord among C group and V group had no statistical differences(P>0.05).There was a stong correlation between the neurologic function scores and the number of normal neurons in anterior horn of spinal cord（r= 0.804， P<0.01). Conclusion Aloe polysaccharide has a significant neuroprotective effect against spinal cord ischemic injury in rabbits.

Key words: aloe polysaccharide; spinal cord; ischemia and reperfusion injury; neuroprotection

蘆薈屬于百合科多年生肉質(zhì)草本植物，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)蘆薈的藥用價(jià)值進(jìn)行了廣泛的研究，證實(shí)其具有抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫、促進(jìn)成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)、抗感染、促進(jìn)皮膚創(chuàng)傷愈合、延緩皮膚衰老及抗輻射等多種藥理作用[1]。蘆薈多糖（Aloe polysaccharide， AP）是蘆薈重要的活性成分之一，除了具有蘆薈上述的藥理作用外，最近有學(xué)者報(bào)道，蘆薈多糖對(duì)體外培養(yǎng)的神經(jīng)細(xì)胞有保護(hù)作用[2]，然而，蘆薈多糖對(duì)整體動(dòng)物模型的神經(jīng)保護(hù)作用仍未見(jiàn)報(bào)道。兔脊髓缺血損傷模型是典型的中樞神經(jīng)損傷模型，廣泛用于篩選藥物的神經(jīng)保護(hù)作用[3]。筆者選取兔脊髓缺血損傷模型，探討蘆薈多糖的神經(jīng)保護(hù)作用。

1 材料和方法

1.1 材料：新西蘭大白兔由第四軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供；蘆薈多糖由第四軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)系制備。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組：32只成年雄性新西蘭大白兔，體重2～2.5kg，隨機(jī)分成4組(n=8)：即對(duì)照組（C組）、蘆薈多糖組（A組）、溶劑對(duì)照組( V組 ) 及假手術(shù)組(S組)。A組在脊髓缺血前30min經(jīng)耳緣靜脈給予50m·kg-1蘆薈多糖；V組以同樣方式給予等容量生理鹽水；C組僅僅制備脊髓缺血損傷模型，不進(jìn)行其它處理；S組僅僅暴露腹主動(dòng)脈，而不阻斷它，其它處理同C組。

1.3 動(dòng)物模型制作：所有動(dòng)物術(shù)前禁食過(guò)夜，自由飲水。參照文獻(xiàn)[4]的方法制作兔脊髓缺血模型。即靜脈注射30mg·kg-1戊巴比妥鈉麻醉動(dòng)物后，經(jīng)面罩吸入4L·min-1氧氣，分別經(jīng)耳動(dòng)脈及股動(dòng)脈置管以監(jiān)測(cè)近端動(dòng)脈壓及遠(yuǎn)端動(dòng)脈壓；普魯卡因局麻開(kāi)腹，暴露腹主動(dòng)脈左腎動(dòng)脈分支下段；于左腎動(dòng)脈分支點(diǎn)以下1.0cm處，放一環(huán)扎裝置，用于阻斷腹主動(dòng)脈血流造成脊髓缺血。缺血前經(jīng)耳緣靜脈給予400U肝素。扎閉腹主動(dòng)脈20min后去除環(huán)扎裝置，恢復(fù)血流灌注。檢查血管無(wú)損傷后關(guān)腹。術(shù)中持續(xù)監(jiān)測(cè)心率、動(dòng)脈血壓及直腸溫度。用烤燈維持動(dòng)物體溫37.5℃～38.5℃。分別于扎閉前即刻、扎閉后10min和再灌注后20min經(jīng)兔耳動(dòng)脈采血監(jiān)測(cè)PaO2、PaCO2及血糖。

1.4 神經(jīng)功能評(píng)分：在缺血再灌注后48h由一不了解分組情況的觀察者對(duì)動(dòng)物后肢運(yùn)動(dòng)神經(jīng)功能評(píng)分。評(píng)分參照Tarlov[5]標(biāo)準(zhǔn)，分為五級(jí)：O分，后肢完全癱瘓；1分，后肢有微弱運(yùn)動(dòng)；2分，后肢可運(yùn)動(dòng)，但無(wú)法站立或跳躍；3分，可站立或跳躍，但有明顯共濟(jì)失調(diào)；4分，后肢運(yùn)動(dòng)功能完全恢復(fù)。

1.5 組織病理學(xué)觀察：神經(jīng)功能評(píng)分完畢后，用戊巴比妥鈉30mg·kg-1麻醉動(dòng)物后，以40g·L-1多聚甲醛經(jīng)心灌注固定脊髓組織，取腰段脊髓組織（L5-L7），行石臘包埋后切片（6μm厚），HE染色，光鏡下（400×）由一不了解分組情況的觀察者觀察脊髓病理學(xué)改變并對(duì)脊髓前角正常運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元計(jì)數(shù)。損傷及壞死神經(jīng)元表現(xiàn)為胞核固縮或溶解，胞質(zhì)呈嗜伊紅染色，胞質(zhì)中尼氏體消失；正常神經(jīng)元表現(xiàn)為多角形結(jié)構(gòu)，胞核結(jié)構(gòu)清晰，胞質(zhì)中尼氏體存在。病理?yè)p傷程度通過(guò)計(jì)數(shù)脊髓前角 (沿中央導(dǎo)水管橫線以前 )正常神經(jīng)元數(shù)來(lái)評(píng)估。每只動(dòng)物脊髓前角正常神經(jīng)元計(jì)數(shù)為 3張切片計(jì)數(shù)的均數(shù)。

1.6 統(tǒng)計(jì)處理：所有生理學(xué)參數(shù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較采用隨機(jī)單位組方差分析；神經(jīng)功能評(píng)分和脊髓前角正常神經(jīng)細(xì)胞計(jì)數(shù)各組間比較采用非參數(shù)的秩和檢驗(yàn)（Kruskal-Wallis test）， 然后用 Mann-whitney U檢驗(yàn)進(jìn)行比較，顯著性水準(zhǔn)需用比較次數(shù)校正。神經(jīng)功能評(píng)分及脊髓前角正常神經(jīng)元數(shù)之間的相關(guān)性分析采用Spearman等級(jí)相關(guān)分析。

2 結(jié)果

2.1 生理學(xué)參數(shù)：各生理學(xué)參數(shù)各時(shí)間點(diǎn)組間無(wú)明顯差異 (P>0.05， 表1)。

2.2 神經(jīng)功能評(píng)分：A組的神經(jīng)功能評(píng)分明顯高于C組及V組(P<0.01)；C組及V組的神經(jīng)功能評(píng)分組間無(wú)明顯差異(P>0.05)， (圖1)。

2.3 組織病理學(xué)觀察：A組的脊髓前角正常神經(jīng)細(xì)胞數(shù)明顯高于C組及V組(P<0.01)；C組及V組的脊髓前角正常神經(jīng)細(xì)胞數(shù)組間無(wú)明顯差異(P>0.05)(圖2)。C組及V組幾乎未見(jiàn)到前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)細(xì)胞，脊髓損傷嚴(yán)重，有大量的空泡變性；A組可觀察到形態(tài)基本正常的前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)細(xì)胞，結(jié)構(gòu)完整，核仁清晰，可見(jiàn)尼氏體；S組為形態(tài)正常的前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)細(xì)胞（圖3）。

2.4 神經(jīng)功能評(píng)分與脊髓前角正常神經(jīng)細(xì)胞數(shù)之間的相關(guān)性：分析再灌注48h后神經(jīng)功能評(píng)分與其對(duì)應(yīng)脊髓前角正常神經(jīng)細(xì)胞計(jì)數(shù)之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)兩者之間有顯著的相關(guān)性（r=0.804，P<0.01）。

3 討論

3.1 脊髓缺血損傷及其導(dǎo)致的截癱是降主動(dòng)脈和胸、腹主動(dòng)脈手術(shù)后的嚴(yán)重并發(fā)癥，這些手術(shù)術(shù)后即刻或術(shù)后數(shù)小時(shí)可能出現(xiàn)明顯的神經(jīng)功能障礙，從而影響手術(shù)效果并給患者造成巨大的心理和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。雖然用大量的外科方法和藥物干預(yù)去阻止術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生，但目前仍無(wú)一種方法能完全阻止術(shù)后截癱的發(fā)生[6]。在臨床上，甾體類(lèi)藥物（比如：甲基強(qiáng)的松龍）仍是防護(hù)脊髓缺血損傷的最有效的藥物之一，但是這些甾體激素的副作用問(wèn)題也比較嚴(yán)重（比如：肺炎和敗血癥），限制了它們的臨床應(yīng)用[7]。因此，尋找神經(jīng)保護(hù)效果好、副作用少的神經(jīng)保護(hù)藥物仍是一項(xiàng)重要的任務(wù)。

3.2 蘆薈多糖(Aloe polysaceharide，AP)是蘆薈凝膠部分除去水分以外的主要成分，約占蘆薈凝膠總固體的60%以上。AP是蘆薈的主要活性物質(zhì)之一，其化學(xué)組成及藥理作用日益受到廣泛重視。已有的研究顯示，AP基本結(jié)構(gòu)是由線性的β-(1，4)-D-甘露糖基單元組成的一種長(zhǎng)鏈聚合物[8]，不同品種蘆薈中組成多糖的單糖種類(lèi)及其摩爾比不同，但都顯示較好的促進(jìn)皮膚創(chuàng)傷愈合、延緩皮膚衰老、促進(jìn)成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)、抗感染、抗輻射、降血糖、抗腫瘤和調(diào)節(jié)免疫等多種藥理作用[9]。近年來(lái)，發(fā)現(xiàn)AP對(duì)體外培養(yǎng)的PC12細(xì)胞具有保護(hù)作用[2]，提示AP可能具有成為新型神經(jīng)保護(hù)藥的潛在價(jià)值。

3.3 本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證實(shí)，AP能對(duì)20min脊髓缺血產(chǎn)生明顯的保護(hù)作用。與對(duì)照組和溶劑組相比，AP組的神經(jīng)功能有明顯改善，再灌注48h后對(duì)照組有5只兔后肢完全癱瘓，而AP組沒(méi)有一只兔后肢完全癱瘓，后肢均能站立或明顯運(yùn)動(dòng)。組織病理學(xué)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)AP能減少脊髓前角神經(jīng)元的變性和壞死。AP組兔脊髓損傷較輕，而對(duì)照組和溶劑組兔脊髓有較嚴(yán)重的損傷，表現(xiàn)為組織壞死、核周質(zhì)腫脹、前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元空泡變性、尼氏體消失及核溶解。這說(shuō)明AP對(duì)兔脊髓缺血損傷有顯著的神經(jīng)保護(hù)作用。

3.4 本次試驗(yàn)沒(méi)有探討AP神經(jīng)保護(hù)作用機(jī)制，以往的研究證實(shí)AP具有顯著的抗脂質(zhì)過(guò)氧化和清除自由基的作用[10]；具有明顯的降低血糖的作用和調(diào)節(jié)免疫作用[11]，AP的上述藥理學(xué)作用可能都參與了其神經(jīng)保護(hù)作用，具體的神經(jīng)保護(hù)機(jī)制還有待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

3.5 兔脊髓缺血再灌注損傷后，其后肢運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)程度受多種因素的影響，如：溫度、血糖、血壓及血?dú)獾?，本?shí)驗(yàn)中，這些因素?zé)o統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，因此可以排除這些因素的影響。雖然AP對(duì)兔脊髓缺血有較好的神經(jīng)保護(hù)作用，然而在臨床上還未得到檢驗(yàn)，是否對(duì)人脊髓缺血有較好的神經(jīng)保護(hù)作用，還有待進(jìn)一步的深入研究。

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[收稿日期]2011-11-22 [修回日期]2012-02-01

編輯/張惠娟