董利平 崔玉環(huán) 趙寶民 連晶晶 魏玉磊 顏 娟 鄭茂東 劉占礦
(河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院老年科,張家口 075000)
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柴胡皂苷d聯(lián)合黃芩苷對大鼠缺血/再灌注損傷中Th1/Th2平衡的影響
董利平崔玉環(huán)趙寶民連晶晶1魏玉磊2顏娟3鄭茂東3劉占礦
(河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院老年科,張家口075000)
目的探討柴胡皂苷d聯(lián)合黃芩苷對大鼠缺血/再灌注損傷中Th1/Th2細(xì)胞平衡的影響。方法采用線栓法建立大腦中動脈閉塞(MCAO)模型,將健康雄性SD大鼠隨機分為正常組、假手術(shù)組、模型組、柴胡皂苷d組、黃芩苷組、柴胡皂苷d+黃芩苷組,按再灌注不同時間點分為6、12、24、48、72 h五個亞組;應(yīng)用單細(xì)胞凝膠電泳技術(shù)檢測單、雙鏈DNA斷裂損傷率,酶聯(lián)免疫法(ELISA)測定Th1/Th2比值。結(jié)果腦缺血/再灌注后存在細(xì)胞DNA斷裂損傷,給予柴胡皂苷d+黃芩苷藥物保護后其DNA損傷率降低(P<0.01)。缺血/再灌注后干擾素(INF)-γ/白介素(IL)-4比值增加(P<0.01),并隨缺血/再灌注時間延長呈動態(tài)變化,于24 h達最高峰,給予藥物干預(yù)后比值降低,并于24 h表達最低(P<0.01,P<0.05),且柴胡皂苷d+黃芩苷組效果最顯著(P<0.01)。結(jié)論柴胡皂苷d聯(lián)合黃芩苷可能是通過維持Th1/Th2細(xì)胞平衡實現(xiàn)其對大鼠腦缺血/再灌注損傷的神經(jīng)保護作用。
柴胡皂苷d;黃芩苷;Th1/Th2比值
在缺血性腦血管病發(fā)生發(fā)展及治療過程中,腦缺血/再灌注損傷的病理生理過程起著重要的作用。研究證實Th1/Th2細(xì)胞失衡與缺血/再灌注損傷相關(guān)聯(lián)〔1~4〕。本試驗選取柴胡的主要活性成分柴胡皂苷d、黃芩的主要活性成分黃芩苷,探討其在腦缺血/再灌注損傷中的神經(jīng)保護機制。
1.1實驗動物與分組180只健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,重量(250±10)g,購自北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實驗動物科學(xué)部,隨機分成正常組、假手術(shù)組、模型組、柴胡皂苷d組、黃芩苷組、柴胡皂苷d+黃芩苷組,每組30只,按再灌注不同時間點分為6、12、24、48、72 h五個亞組。
1.2藥物與試劑柴胡皂苷d購自Sigma-Aldrich公司;黃芩苷購自Sigma-Aldrich公司;栓線購自北京沙東生物技術(shù)有限公司,試劑盒購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;大鼠白介素(IL)-4、干擾素(INF)-γ ELISA檢測試劑盒購自Biosource公司。
1.3制備腦缺血/再灌注損傷大鼠模型大鼠稱重,腹腔注射麻醉7%水合氯醛(5 ml/kg),采用改進Longa線栓法,暴露右側(cè)頸外動脈并剪開,將栓線推至大腦中動脈開口處,阻斷大腦中動脈血流,導(dǎo)致腦缺血,固定栓線,2 h后拉出栓線,恢復(fù)血液供應(yīng),完成腦缺血/再灌注損傷模型;假手術(shù)組不實施缺血再灌注,只進行手術(shù)。
1.4用藥方法腦缺血/再灌注手術(shù)后2 h柴胡皂苷d組(70 mg/kg)、黃芩苷組(30 mg/kg)、柴胡皂苷d(70 mg/kg)+黃芩苷(30 mg/kg)組采用腹腔注射藥物,正常組、假手術(shù)組及模型組給予等量生理鹽水腹腔注射,各組均每天早晨給藥1次。
1.5神經(jīng)功能損傷評分動物清醒后,采用Longa評分標(biāo)準(zhǔn)進行系統(tǒng)評分:0分:行為正常;1分:對側(cè)前爪輕微不對稱,不能充分伸展;2分:行走時連續(xù)向外側(cè)轉(zhuǎn)圈;3分:顫抖不穩(wěn)并跌倒,行走時向?qū)?cè)傾斜;4分:意識喪失,不能行走;符合1~3分者大鼠納入實驗,其余剔除。
1.6單細(xì)胞凝膠電泳(Came assay)檢測缺血/再灌注病灶中單、雙鏈DNA斷裂程度在相應(yīng)時點斷頭處死大鼠,在冰盤上將缺血半球去除額極、枕極及矢狀縫內(nèi)側(cè)各2 mm的大腦皮質(zhì)和基底節(jié),余腦組織勻漿,機械研磨法制備單細(xì)胞懸液,調(diào)細(xì)胞濃度為1×1012/L。制膠、裂解、電泳、EB染色,在熒光顯微鏡下觀察細(xì)胞圖像,每張玻片計數(shù)200個細(xì)胞中拖尾細(xì)胞(遷移距離>70 μm的細(xì)胞定位拖尾細(xì)胞)所占的百分?jǐn)?shù)作為評價DNA單、雙鏈斷裂的指標(biāo)。
1.7酶聯(lián)免疫法(ELISA)測定血漿中Th1/Th2比值的情況取靜脈血3 ml,常規(guī)分離血清,置-20℃冰箱待測。組織總蛋白溶解液及靜脈血中Th1/Th2檢測均按ELISA試劑盒內(nèi)附說明書操作,以INF-γ/IL-4的比值反映Th1/Th2細(xì)胞平衡狀態(tài)。
1.8統(tǒng)計學(xué)分析釆用SPSS13.0統(tǒng)計學(xué)分析軟件對數(shù)據(jù)的組間比較行t檢驗。
2.1神經(jīng)功能行為學(xué)評分正常組與假手術(shù)組的神經(jīng)功能行為學(xué)評分為0。與模型組相比,藥物干預(yù)組神經(jīng)功能行為學(xué)評分有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),柴胡皂苷d+黃芩苷組效果最顯著(P<0.01)。見表1。
2.2腦組織DNA單、雙鏈斷裂損傷程度與假手術(shù)組及正常組相比,模型組DNA損傷率明顯升高(P<0.01);與模型組相比,藥物干預(yù)組明顯下降(P<0.01,P<0.05),且柴胡皂苷d+黃芩苷組效果最顯著(P<0.01)。見表2,表3。
2.3Th1/Th2比值的情況與假手術(shù)組及正常組相比,模型組細(xì)胞因子INF-γ/IL-4的比值增加,提示機體存在免疫失衡,主要以Th1細(xì)胞因子表達異常為主;而給予藥物干預(yù)后INF-γ/IL-4的比值降低,T細(xì)胞向Th1表型轉(zhuǎn)化減少,提示可能通過特異性調(diào)節(jié)IL-4的基因表達,進而抑制INF-γ表達,阻止T細(xì)胞向Th1表型轉(zhuǎn)化;且柴胡皂苷d+黃芩苷組效果最顯著(P<0.01)。見表4。
表1 腦缺血/再灌注后不同時間神經(jīng)功能行為學(xué)評分±s,n=6)
與假手術(shù)組比較:1)P<0.01;與同時間模型組比較:2)P<0.05,3)P<0.01;下表同
表2 缺血/再灌注后不同時間腦組織的DNA單鏈斷裂損傷率±s,%,n=6)
表3 缺血/再灌注后不同時間腦組織的DNA雙鏈斷裂損傷率±s,%,n=6)
表4 缺血/再灌注后不同時間血漿INF-γ/IL-4比值比較
經(jīng)典的Th1/Th2模式認(rèn)為CD4+T細(xì)胞在受到抗原刺激后分化為2種表型:炎性反應(yīng)效應(yīng)細(xì)胞(Th1)和輔助性效應(yīng)細(xì)胞(Th2)〔1〕。研究表明,CD4+T細(xì)胞參與了腦缺血/再灌注損傷過程〔2〕,在血流再通的早期階段,T細(xì)胞活性被部分激活,導(dǎo)致組織損傷,雖然其機制尚未完全闡明,但很可能是通過Th1細(xì)胞分泌某些促炎性因子(IL-2、IL-12、INF-γ及TNF-α等)產(chǎn)生〔3〕;而Th2細(xì)胞可以通過分泌IL-4等抗炎性因子,實現(xiàn)對缺血腦組織的保護〔4〕,證實Th1/Th2細(xì)胞失衡與腦缺血/再灌注損傷相關(guān)聯(lián)。從理論上講,如果能夠調(diào)節(jié)這種免疫失衡狀態(tài),就可以減少再灌注損傷,從而改善患者預(yù)后。
小柴胡湯原方是和解少陽而治療半表半里證的傳統(tǒng)方劑,后世醫(yī)家擴展應(yīng)用至內(nèi)傷雜病。小柴胡湯以柴胡、黃芩這一對藥為主藥,兩藥配合,升降并行,從而旋轉(zhuǎn)樞機,逆轉(zhuǎn)疾病的病理生理過程。柴胡皂苷是柴胡主要有效成分,分為a、b、d、e、f、h,其中柴胡皂苷d 藥理活性最強,具有抗炎、抗菌、抗病毒、抗腫瘤,調(diào)解內(nèi)分泌及免疫系統(tǒng)等多種生物學(xué)效應(yīng)〔5〕,也表現(xiàn)出抑制NF-κB、NF-AT激活的T淋巴細(xì)胞和AP-1信號對抗增殖作用〔6,7〕。黃芩的主要活性成分黃芩苷是一種黃酮類化合物,具有抗凋亡、抗炎、免疫調(diào)節(jié)的作用〔8~10〕。
本研究結(jié)果表明MCAO大鼠短暫局灶性缺血/再灌注后缺血腦組織出現(xiàn)明顯的DNA單、雙鏈損傷,Th1/Th2失衡,而給予柴胡皂苷d+黃芩苷干預(yù)后,Th1/Th2失衡顯著改善,證實柴胡皂苷d及黃芩苷同時給藥可減輕腦梗死的缺血再灌注損傷,其機制可能與其維持Th1/Th2細(xì)胞平衡有關(guān),為通過調(diào)節(jié)免疫、減少炎癥損傷治療腦梗死提供新的思路,為拓寬柴胡皂苷d聯(lián)合黃芩苷在缺血/再灌注中的臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。
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〔2016-01-19修回〕
(編輯李相軍)
河北省衛(wèi)生廳科研基金項目(ZL20140035)
劉占礦(1963-),男,主任醫(yī)師,主要從事腦血管病研究。
董利平(1964-),女,主任醫(yī)師,主要從事腦血管病研究。
R743.3
A
1005-9202(2016)16-3918-03;doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2016.16.022
1河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院檢驗科
2河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院心外科
3河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院藥劑科