尹東鋒 地里夏提·白克力 趙林雯
1.蘭州軍區(qū)烏魯木齊總醫(yī)院藥劑科,新疆烏魯木齊 830000;2.新疆尼勒克縣人民醫(yī)院藥劑科,新疆尼勒克 835700
我國(guó)西部的高原地區(qū)環(huán)境較為惡劣,特別是缺氧嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)剀娒竦纳眢w健康。我國(guó)的中藥及其提取物在機(jī)體耐缺氧方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),特別是復(fù)方中藥功能制劑,作用效果持久穩(wěn)定,毒副作用小[1]。丹參(Salvia miltiorrhiza)和人參(Panax ginseng)是使用悠久的傳統(tǒng)中藥,現(xiàn)代藥理研究證明,丹參具有擴(kuò)張冠脈血管、保護(hù)心肌、抗腦缺血、改善微循環(huán)和抗氧化等藥理作用[2],筆者前期的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明丹參水提取物可以明顯延長(zhǎng)小鼠常壓密閉缺氧情況下的存活時(shí)間,并且可以改善小鼠KCN中毒狀況,避免小鼠死亡[3]。人參的主要活性成分是人參皂苷,有較強(qiáng)的清除氧自由基的作用,可明顯延長(zhǎng)低壓和常壓缺氧條件下小白鼠的存活時(shí)間[4]。本實(shí)驗(yàn)將丹參水提取物和人參總皂苷經(jīng)過(guò)組方,考察復(fù)方雙參合劑對(duì)常壓缺氧小鼠的保護(hù)作用,并探討小鼠在急性減壓缺氧條件下,復(fù)方雙參合劑對(duì)小鼠體內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、乳酸脫氫酶(LDH)以及腦含水量的影響,為丹參和人參的復(fù)方制劑成為重要的抗缺氧藥物提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1.1 動(dòng)物 昆明種小白鼠100只,全雄,體重18~22 g,由新疆維吾爾自治區(qū)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,合格證號(hào):SYXK(新)2011-0008。
1.1.2 儀器 超速離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠,型號(hào):TCL-16B);電子天平(METTLER TOLEDO AE-240);全自動(dòng)酶標(biāo)儀(上海安泰分析儀器有限公司,型號(hào):AT-858);低壓低氧動(dòng)物實(shí)驗(yàn)艙 (貴州風(fēng)雷航空軍械有限責(zé)任公司,型號(hào):FLYDWC50-IA);秒表。
1.1.3 藥品與試劑 丹參提取物 (西安鴻生生物技術(shù)有限公司,批號(hào):100817);人參提取物(含人參皂苷80%,陜西森費(fèi)高科實(shí)業(yè)有限公司,批號(hào):20110312);紅景天膠囊(四川銀龍藥業(yè),批號(hào):110601);鈉石灰(威海海格瑞醫(yī)療器械有限公司,批號(hào):101206);SOD ELISA 試劑盒、MDA ELISA 試劑盒、LDH ELISA試劑盒(進(jìn)口分裝,北京雅安達(dá)生物科技有限公司,批號(hào):201201)。
1.2.1 小鼠常壓密閉缺氧實(shí)驗(yàn) 將50只小鼠按體重隨機(jī)分成5組,每組10只,分別為空白組、丹參組、人參組、復(fù)方雙參組、紅景天組,連續(xù)灌胃給藥20 d,于末次給藥1 h后,將各組動(dòng)物分別放入盛有5 g鈉石灰的250 mL磨口廣口瓶?jī)?nèi)(每瓶1只小鼠),用凡士林封瓶口,蓋嚴(yán),使之不漏氣,立即計(jì)時(shí),以呼吸停止為指標(biāo),記錄小鼠存活的時(shí)間。
1.2.2 小鼠減壓缺氧實(shí)驗(yàn) 將50只小鼠按體重隨機(jī)分成5組,每組10只,實(shí)驗(yàn)分組及給藥方式和劑量同“1.2.1”項(xiàng)下內(nèi)容。于末次灌胃后1 h,將所有小鼠置于低壓艙內(nèi),調(diào)整壓力漸減,以3 m/s將裝置內(nèi)壓力勻速降低,減至相當(dāng)于海拔7000 m時(shí)停止,在此壓力下維持7 h,造成小鼠急性低氧狀態(tài),完成預(yù)定缺氧時(shí)間后將裝置內(nèi)壓力升至正常大氣壓,取出小鼠迅速摘眼球取血,分離血清,之后斷頭處死取腦和心臟。其中左半腦用于腦含水量的測(cè)定,右半腦及心臟稱重后按 1∶7(M/V)加入 0~4℃的生理鹽水制成組織勻漿,離心,取上清液,和血清進(jìn)行相關(guān)生化指標(biāo)的測(cè)定。
1.2.3 指標(biāo)檢測(cè) 用干濕質(zhì)量法測(cè)定腦含水量,各組取右半腦稱重,置50℃烘箱烘干至恒重,計(jì)算腦含水量[腦含水量(%)=(濕重量-干重量)/濕重量×100%]。ELISA 法測(cè)定血清,腦勻漿上清液,心臟勻漿上清液中的SOD、MDA及LDH。SOD、MDA和LDH的測(cè)定均按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作。
采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 13.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計(jì)量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
與空白組相比,丹參組、人參組、復(fù)方雙參組及紅景天組均可顯著延長(zhǎng)小鼠存活時(shí)間,其中復(fù)方雙參組常壓密閉缺氧時(shí)間比空白組提高了45.95%(P<0.01),與陽(yáng)性對(duì)照紅景天組、丹參組和人參組相比,小鼠常壓密閉缺氧時(shí)間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 復(fù)方雙參合劑對(duì)常壓密閉缺氧小鼠存活時(shí)間的影響
與空白組相比,除丹參組外,其余給藥組與空白組相比,可以顯著降低小鼠腦含水量(P<0.01),人參組、復(fù)方雙參組和紅景天組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 復(fù)方雙參合劑對(duì)減壓缺氧小鼠腦含水量的影響(%,±s)
表2 復(fù)方雙參合劑對(duì)減壓缺氧小鼠腦含水量的影響(%,±s)
注:與空白組比較,**P<0.01;與紅景天組比較,△△P<0.01;“-”代表無(wú)數(shù)據(jù)
空白組(陰性對(duì)照)丹參組人參組復(fù)方雙參組紅景天組(陽(yáng)性對(duì)照)10 10 10 10 10-0.2 g/kg 0.1 g/kg 0.1 g∶0.2 g/kg 0.6 g/kg 75.63±0.95 76.07±1.08△△74.03±1.08**73.33±0.49**73.68±0.67**組別 動(dòng)物數(shù)(只) 劑量 腦含水量
與空白組相比,給藥組小鼠腦中的SOD含量均有所增加,但是各組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);給藥組小鼠腦中MDA含量均有所下降,與空白組相比,其中人參組、復(fù)方雙參組和紅景天組小鼠腦中MDA含量有顯著降低(P<0.01),并且復(fù)方雙參組與其余各組比較差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與空白組相比,給藥各組小鼠腦中的LDH含量均有所下降,除人參組外,其余各給藥組小鼠腦中的LDH含量顯著降低(P<0.05或P<0.01),并且復(fù)方雙參組與其余各給藥組比較,差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。結(jié)果見(jiàn)表3。
與空白組相比,丹參組小鼠心臟中的SOD含量有所減少,而MDA含量有所增加,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。人參組中,小鼠心臟中的SOD含量與空白組相比顯著增加(P<0.05),與復(fù)方雙參組和紅景天組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);MDA含量與與空白組相比顯著增加(P<0.01),但顯著低于復(fù)方雙參組(P<0.01)??张c空白組相比,復(fù)方雙參組和紅景天組小鼠心臟中的SOD含量顯著增加(P<0.01),并且MDA含量顯著減少(P<0.05或P<0.01),而復(fù)方雙參組小鼠心臟中的MDA含量顯著低于紅景天組(P<0.01)。結(jié)果見(jiàn)表4。
表3 復(fù)方雙參合劑對(duì)減壓缺氧小鼠腦中生化指標(biāo)的影響(±s)
表3 復(fù)方雙參合劑對(duì)減壓缺氧小鼠腦中生化指標(biāo)的影響(±s)
注:與空白組比較,*P<0.05,**P<0.01;與紅景天組比較,△△P<0.01;“-”代表無(wú)數(shù)據(jù);SOD:超氧化物歧化酶;MDA:丙二醛;LDH:乳酸脫氫酶
空白組(陰性對(duì)照)丹參組人參組復(fù)方雙參組紅景天組(陽(yáng)性對(duì)照)10 10 10 10 10-0.2 g/kg 0.1 g/kg 0.1 g∶0.2 g/kg 0.6 g/kg組別 動(dòng)物數(shù)(只) 劑量183.84±17.92 195.10±35.20 197.56±24.96 199.53±38.58 194.21±21.43 SOD(U/mL)6.13±0.36 5.94±0.51△△4.92±0.52**3.76±0.62**△△4.87±0.66**9.00±0.67 8.03±0.76*△△8.22±1.55△△3.44±1.12**△△4.78±1.13**△△MDA(nmol/mL) LDH(IU/L)
與空白組相比,給藥各組小鼠血清中的SOD含量均有所增加,除丹參組外,其余給藥組與空白組相比較,小鼠血清中的SOD含量有顯著性的增加(P<0.01),復(fù)方雙參組與其它給藥組相比差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.01)。除人參組外,給藥各組小鼠血清中的MDA含量都有所下降,其中復(fù)方雙參組和紅景天組與空白組相比動(dòng)物數(shù)(只)(P<0.01),而復(fù)方雙參組和紅景天組之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與空白組相比,給藥各組中小鼠血清的LDH含量均有所增加,其中復(fù)方雙參組和紅景天組與空白組相比小鼠血清的LDH含量有顯著提高(P<0.01),而復(fù)方雙參組和紅景天組之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)果見(jiàn)表5。
表4 復(fù)方雙參合劑對(duì)減壓缺氧小鼠心臟中生化指標(biāo)的影響(±s)
表4 復(fù)方雙參合劑對(duì)減壓缺氧小鼠心臟中生化指標(biāo)的影響(±s)
注:與空白組比較,*P<0.05,**P<0.01;與紅景天組比較,△P <0.05,△△P <0.01;“-”代表無(wú)數(shù)據(jù);SOD:超氧化物歧化酶;MDA:丙二醛
空白組(陰性對(duì)照)丹參組人參組復(fù)方雙參組紅景天組(陽(yáng)性對(duì)照)10 10 10 10 10-0.2 g/kg 0.1 g/kg 0.1 g∶0.2 g/kg 0.6 g/kg組別 動(dòng)物數(shù)(只) 劑量138.55±8.22 120.83±9.50△△174.55±24.35*205.46±21.99**198.87±28.87**4.18±0.67 4.36±0.52△3.16±0.47**1.31±0.84**△△3.55±0.64*SOD(U/mL) MDA(nmol/mL)
丹參和人參在我國(guó)已有上千年的藥用歷史,人參具有“大補(bǔ)元?dú)?、?fù)脈固脫、補(bǔ)脾益肺、生津安神”之功能。有報(bào)道,人參的活性成分人參皂苷對(duì)心肌及腦缺血再灌注損傷有很好的保護(hù)作用[5]。丹參水提取物中的丹酚酸類成分具有很強(qiáng)的抗脂質(zhì)過(guò)氧化作用,對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化引起的細(xì)胞膜損傷有明顯的保護(hù)作用,可以減少自由基對(duì)心肌組織和腦組織造成的損傷[6]。本實(shí)驗(yàn)將丹參水提取物和人參總皂苷經(jīng)過(guò)組方制備成復(fù)方雙參合劑,考察其在常壓密閉缺氧及減壓缺氧條件下對(duì)小鼠的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,復(fù)方雙參合劑可以顯著延長(zhǎng)常壓密閉缺氧環(huán)境下小鼠的存活時(shí)間(P<0.01),比空白組延長(zhǎng)了45.95%,但與單方和紅景天相比無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)。干濕質(zhì)量法測(cè)定腦組織含水量是評(píng)價(jià)腦損傷的一種簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、行之有效的方法[7],本實(shí)驗(yàn)將各組小鼠暴露在相當(dāng)于海拔7000 m高度的低壓艙中7 h,結(jié)果表明復(fù)方雙參合劑可以顯著降低小鼠減壓缺氧環(huán)境下腦含水量,說(shuō)明其可以緩解小鼠急性缺氧引成的腦水腫,對(duì)急性缺氧引成的腦損傷有一定的保護(hù)作用。為了進(jìn)一步了解復(fù)方雙參合劑對(duì)小鼠抗缺氧能力的影響,本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)測(cè)定了在急性減壓缺氧狀態(tài)下小鼠腦、心臟和血液中SOD、MDA以及LDH的水平,這些生化指標(biāo)可以反映機(jī)體抗急性缺氧能力。SOD是機(jī)體重要的抗氧化酶,可有效清除OH、O2-、H2O2等多種自由基,減輕缺血、缺氧時(shí)脂質(zhì)過(guò)氧化的損傷。膜脂質(zhì)過(guò)氧化是細(xì)胞功能障礙和死亡的原因之一,MDA是脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物,其含量增高,表示更多的細(xì)胞功能遭到破壞。當(dāng)人體由低海拔進(jìn)入高海拔(3000 m以上)時(shí),機(jī)體發(fā)生一系列氧自由基代謝改變,主要包括SOD降低與MDA升高,這種由低氧環(huán)境引起的抗氧化能力降低及脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)增強(qiáng)即為氧化脅迫,這可能與許多高原疾病的發(fā)生有關(guān)[8]。機(jī)體進(jìn)入氧化脅迫狀態(tài),腦部和心臟由于代謝紊亂,造成功能障礙,產(chǎn)生損傷。復(fù)方雙參合劑可以顯著提高急性減壓缺氧小鼠心臟和血清中SOD水平,并顯著降低MDA水平;復(fù)方雙參合劑對(duì)急性減壓缺氧小鼠腦部SOD水平無(wú)顯著影響,但可以顯著降低腦部MDA水平。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明小鼠經(jīng)低氧暴露后腦內(nèi)和心臟內(nèi)的脂質(zhì)過(guò)氧化物含量明顯增加,復(fù)方雙參合劑可以顯著降低細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化程度,說(shuō)明復(fù)方雙參合劑通過(guò)抵抗氧自由基與脂質(zhì)過(guò)氧化作用來(lái)保護(hù)急性減壓缺氧對(duì)腦細(xì)胞和心臟細(xì)胞的損傷。各給藥組沒(méi)有提高小鼠腦部LDH水平,并且復(fù)方雙參組和紅景天組還顯著低于空白組。近年來(lái)研究者們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到成年動(dòng)物腦可以利用乳酸作為能量底物,成年動(dòng)物腦不僅可氧化利用血源性乳酸,并且星形膠質(zhì)細(xì)胞能夠?qū)难褐袛z取的葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗崽峁┙o神經(jīng)元作為能源物質(zhì),乳酸在腦星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元的能量信息交流以及腦功能活動(dòng)和能量代謝的偶聯(lián)中發(fā)揮著重要作用[9],可能在急性缺氧的條件下,由于能量代謝障礙,腦部為了獲得足夠的能量,需要一定量的乳酸作為能量底物,造成此時(shí)LDH水平較低。復(fù)方雙參合劑可以顯著提高急性減壓缺氧小鼠血清中的LDH水平,表明復(fù)方雙參合劑可以減少血中乳酸的堆積,可能有利于機(jī)體減輕運(yùn)動(dòng)疲勞,有助于提高機(jī)體在低氧環(huán)境下的活動(dòng)能力。本實(shí)驗(yàn)采用的陽(yáng)性對(duì)照紅景天膠囊,是由西藏大花紅景天精致而成,是療效確切的抗缺氧藥物[10]。但是西藏大花紅景天是一種珍貴、稀有的藥用植物,價(jià)格昂貴,而丹參和人參資源豐富,價(jià)格低廉,在本實(shí)驗(yàn)中復(fù)方雙參合劑顯示出了良好的抗缺氧作用,可以通過(guò)進(jìn)一步研究,開(kāi)發(fā)出適合高原缺氧的有效藥物制劑。
表5 復(fù)方雙參合劑對(duì)減壓缺氧小鼠血清中生化指標(biāo)的影響(±s)
表5 復(fù)方雙參合劑對(duì)減壓缺氧小鼠血清中生化指標(biāo)的影響(±s)
注:與空白組比較,*P<0.05,**P<0.01;與紅景天組比較,△P<0.05,△△P<0.01;“-”代表無(wú)數(shù)據(jù);SOD:超氧化物歧化酶;MDA:丙二醛;LDH:乳酸脫氫酶
空白組(陰性對(duì)照)丹參組人參組復(fù)方雙參組紅景天組(陽(yáng)性對(duì)照)10 10 10 10 10 25 mL/kg 0.2 g/kg 0.1 g/kg 0.1 g∶0.2 g/kg 0.6 g/kg組別 動(dòng)物數(shù)(只) 劑量18.68±10.63 21.01±8.03△△40.97±8.77**△98.33±20.18**△△54.13±13.47**SOD(U/mL)1.00±0.19 0.94±0.24△△1.13±0.27△△0.23±0.10**0.15±0.06**1.98±0.56 2.16±0.58△△2.24±0.41△△5.27±0.91**4.80±0.96**MDA(nmol/mL) LDH(IU/L)
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