郭 瑩,張則一,周展羽
(浙江中醫(yī)藥大學(xué),浙江 杭州 310053)
銀杏葉為銀杏科植物銀杏Ginkgo bilobaL.的干燥葉,主產(chǎn)于我國(guó),用于瘀血阻絡(luò)、胸痹心痛、中風(fēng)偏癱等證。已制成銀杏葉提取物(Ginkgo bilobaextract,EGB)[1],并以銀杏葉片、注射劑等多種制劑形式用于臨床,在治療心腦血管疾病等方面發(fā)揮了很好的療效。銀杏葉提取物主要由黃酮和萜內(nèi)酯類化合物組成[2-4],黃酮和萜內(nèi)酯均對(duì)心腦血管疾病有一定的保護(hù)作用,兩者在EGB 中是否協(xié)同起效是探究的關(guān)鍵問(wèn)題。
前期體外抗氧化實(shí)驗(yàn)研究表明,銀杏黃酮和銀杏內(nèi)酯具有一定的協(xié)同作用,兩者配比為4∶1 時(shí)作用最強(qiáng),和銀杏葉片及藥典對(duì)銀杏葉提取物所規(guī)定的比例相吻合[1],也和文獻(xiàn)報(bào)道相一致[5]。本研究是在前期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探討銀杏黃酮、銀杏內(nèi)酯及聯(lián)合應(yīng)用(相當(dāng)于銀杏葉片或銀杏葉提取物)對(duì)腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用,闡明銀杏葉提取物多組分(黃酮和內(nèi)酯)配伍的合理性。
1.1 動(dòng)物 健康清潔級(jí)SD 大鼠,雄性,體質(zhì)量(280±20)g,購(gòu)自浙江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中心,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(滬)2013-0016。
1.2 試劑與藥物 銀杏黃酮(南京世州生物科技有限公司,批號(hào)20160315YXHT,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥85%);銀杏內(nèi)脂(南京世州生物科技有限公司,批號(hào)20160308YXNZ,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥90%);尼莫地平片(正大青春寶藥業(yè)有限公司,批號(hào)1511013);水合氯醛(分析純,阿拉丁試劑有限公司,批號(hào) 20160215);超氧化 物歧化 酶(SOD,批 號(hào)20160628)、丙二醛(MDA,批號(hào)20160629)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β,批號(hào)20160625)、白細(xì)胞介素-6(IL-6,批號(hào)20160628)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α,批號(hào)20160627)、蛋白定量檢測(cè)試劑盒(批號(hào)20160625)購(gòu)自南京建成生物工程研究所;TTC 染色試劑盒(美國(guó)Sigma 公司,批號(hào)BCBR5462);雙蒸水為實(shí)驗(yàn)室自制。
1.3 儀器 BS323S 電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司);318C+酶標(biāo)儀(上海沛歐分析儀器有限公司)。
2.1 構(gòu)建動(dòng)物MCAO 模型 采用線栓法造模,首先用10%水合氯醛溶液麻醉大鼠,術(shù)區(qū)常規(guī)剃毛消毒,將頸部正中右旁側(cè)切開(kāi),逐層分離,暴露右側(cè)頸總動(dòng)脈,掛線備用。隨后于頸外和頸內(nèi)動(dòng)脈掛線,分離露出頸外動(dòng)脈主干,在其根部打結(jié)。用動(dòng)脈夾夾閉頸內(nèi)動(dòng)脈和頸總動(dòng)脈近心端。在頸總動(dòng)脈近頭端距分叉部5 mm 左右斜剪一小口,導(dǎo)入線栓進(jìn)入頸內(nèi)動(dòng)脈。移除頸內(nèi)動(dòng)脈上的動(dòng)脈夾,將線栓插至所需深度,遇阻力即停。結(jié)扎切口處頸總動(dòng)脈掛線,移開(kāi)頸總動(dòng)脈上的血管夾。確認(rèn)無(wú)出血后計(jì)時(shí),缺血1 h 后拔除線栓形成再灌注[6-7]。
2.2 分組與給藥 將SD 大鼠隨機(jī)分為銀杏內(nèi)酯組、銀杏黃酮組、聯(lián)合給藥組、尼莫地平組、模型組、假手術(shù)組,每組8 只。再灌注同時(shí),灌胃給予銀杏黃酮組銀杏黃酮6 mg/kg,銀杏內(nèi)酯組給予銀杏內(nèi)酯6 mg/kg,聯(lián)合用藥組給予銀杏黃酮4.8 mg/kg 及銀杏內(nèi)酯1.2 mg/kg,尼莫地平組給予尼莫地平6.25 mg/kg,模型組與假手術(shù)組灌胃等量生理鹽水,連續(xù)給藥7 d,飼養(yǎng)期間內(nèi)各組大鼠自由飲水進(jìn)食。
2.3 神經(jīng)功能評(píng)分 采用longa 評(píng)分[8]法進(jìn)行評(píng)分,1~4分為造模成功。0 分,無(wú)任何神經(jīng)功能缺損的癥狀,活動(dòng)正常;1 分,輕微神經(jīng)功能缺損,對(duì)側(cè)前肢保持屈曲狀態(tài);2 分,中度神經(jīng)功能缺損,向?qū)?cè)爬行轉(zhuǎn)圈;3 分,重度神經(jīng)功能缺損,向偏癱側(cè)身體傾倒;4 分,無(wú)法自主行走,意識(shí)喪失;5 分,死亡。
2.4 TTC 染色測(cè)定腦梗死比 將大鼠斷頭取腦,用生理鹽水漂洗,隨后置于冰箱冷凍層冷凍20 min,去除嗅腦、小腦和腦干,作冠狀切片,共6 片。37 ℃條件下0.5% TTC溶液孵育10 min,用濾紙吸干表面,拍照,采用Image pro plus 軟件分別計(jì)算出全腦面積和梗死面積,計(jì)算腦梗死面積百分比[8]。腦梗死面積百分比=(梗死面積/全腦面積)×100%。
2.5 腦組織中腦缺血相關(guān)指標(biāo)測(cè)定 取右腦稱定質(zhì)量后置于冰水浴的研缽內(nèi),加入4 ℃生理鹽水100 μL 碾磨,碾磨過(guò)程中持續(xù)加入低溫生理鹽水,加入總量為腦組織質(zhì)量的9 倍量。3 000 r/min 離心15 min,取上清得10% 腦勻漿,上清稀釋10 倍后,可得1%腦勻漿。按照試劑盒說(shuō)明測(cè)定MDA、TNF-α、IL-6、IL-1β、SOD 水平。
3.1 各實(shí)驗(yàn)組大鼠一周體質(zhì)量變化 各實(shí)驗(yàn)組大鼠連續(xù)7 d的體質(zhì)量變化見(jiàn)圖1。與假手術(shù)組相比,模型組大鼠體質(zhì)量下降,且體質(zhì)量恢復(fù)緩慢,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;與模型組相比,各給藥組均有體質(zhì)量先減輕后升高的趨勢(shì),差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
圖1 各實(shí)驗(yàn)組大鼠一周體質(zhì)量變化
3.2 神經(jīng)功能評(píng)分 根據(jù)longa 評(píng)分法進(jìn)行評(píng)分,見(jiàn)表1。假手術(shù)組大鼠表現(xiàn)無(wú)異常癥狀;與模型組比較,隨著時(shí)間推移,各給藥組評(píng)分有下降趨勢(shì),表明神經(jīng)功能得到逐步恢復(fù)。除尼莫地平組外,其他3 組雖有下降趨勢(shì),但無(wú)顯著性差異,可能和神經(jīng)功能變化相對(duì)于其他指標(biāo)變化略為滯后有關(guān)。
表1 各實(shí)驗(yàn)組大鼠一周神經(jīng)功能評(píng)分一覽表(,n=6)
表1 各實(shí)驗(yàn)組大鼠一周神經(jīng)功能評(píng)分一覽表(,n=6)
注:與假手術(shù)組比較,??P<0.01;與模型組比較,#P<0.05。
3.3 TTC 染色測(cè)定腦梗死面積百分比 按“2.4”項(xiàng)下方法制作大鼠腦冠狀切片,選取第3 片測(cè)量腦梗死比,結(jié)果見(jiàn)圖2、表2。假手術(shù)組無(wú)梗死,模型組腦梗死面積百分比增加(P<0.01);與模型組相比,各給藥組腦梗死百分比降低(P<0.01),其中尼莫地平組腦梗死百分比最小,聯(lián)合給藥組優(yōu)于銀杏黃酮組(P<0.05)。
圖2 各組大鼠腦冠狀切片對(duì)比
表2 各組大鼠大腦切片腦梗死比結(jié)果(,n=6)
表2 各組大鼠大腦切片腦梗死比結(jié)果(,n=6)
注:與假手術(shù)組比較,??P<0.01;與模型組比較,##P<0.01;與銀杏黃酮組比較,△P<0.05。
3.4 腦組織中腦缺血相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果
3.4.1 各組大鼠腦組織中TNF-α 水平 由圖3 可知,與假手術(shù)組相比,模型組大鼠腦組織中TNF-α 水平增加(P<0.01),表明造模成功;與模型組比較,銀杏內(nèi)酯組TNF-α 水平減少(P<0.05),銀杏黃酮組、聯(lián)合用藥組和尼莫地平組TNF-α 水平減少(P<0.01)。
圖3 各組大鼠腦組織中TNF-α 水平(n=6)
3.4.2 大鼠腦組織中MDA 水平 由圖4 可知,與假手術(shù)組相比,模型組大鼠腦組織中MDA 水平增加(P<0.01);與模型組相比,各給藥組大鼠腦組織中MDA 水平降低(P<0.01);聯(lián)合用藥組優(yōu)于銀杏內(nèi)酯組和銀杏黃酮組(P<0.01)。
圖4 各組大鼠腦組織中MDA 水平(n=6)
3.4.3 大鼠腦組織中白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)和白細(xì)胞介素-6(IL-6)水平 由圖5 可知,與假手術(shù)組相比,模型組大鼠腦組織中IL-1β 和IL-6 水平增加(P<0.01);與模型組相比,各給藥組大鼠腦組織中IL-1β 和IL-6 水平降低(P<0.01),聯(lián)合用藥組IL-1β 水平的降低明顯優(yōu)于銀杏黃酮組(P<0.01)。
圖5 各組大鼠腦組織中IL 水平(n=6)
3.4.4 大鼠腦組織中超氧化物歧化酶(SOD)水平 大鼠腦組織中超氧化物歧化酶(SOD)檢測(cè)結(jié)果如圖6 所示。與假手術(shù)組相比,模型組大鼠腦組織CuZn-SOD、T-SOD 水平降低(P<0.01);與模型組相比,銀杏內(nèi)酯組和銀杏黃酮組大鼠腦組織T-SOD 水平升高(P<0.05),聯(lián)合用藥組和尼莫地平組大鼠腦組織CuZn-SOD、T-SOD 水平升高(P<0.01);聯(lián)合用藥組在升高大鼠腦組織CuZn-SOD 水平優(yōu)于銀杏內(nèi)酯組(P<0.05)。
圖6 各組大鼠腦組織中CuZn-SOD 和T-SOD 水平(n=6)
腦缺血再灌注發(fā)生時(shí),機(jī)體內(nèi)通過(guò)多途徑激發(fā)產(chǎn)生的大量自由基成為加重腦損傷的重要因素,并可通過(guò)引發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化連鎖反應(yīng)使損傷進(jìn)一步加重。SOD 為機(jī)體十分重要的自由基清除劑,過(guò)多的氧自由基將消耗大量的SOD,降低其活性[9]。大量的活性氧(ROS)能攻擊生物膜中的不飽和脂肪酸,導(dǎo)致產(chǎn)生大量的脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物MDA,從而損傷組織DNA[10-12]。銀杏黃酮、銀杏內(nèi)酯以及聯(lián)合用藥均可顯著降低大鼠腦組織中MDA 水平,聯(lián)合用藥顯著優(yōu)于單用;三者可不同程度顯著升高T-SOD 水平,聯(lián)合用藥還可顯著升高CuZn-SOD 活力,效果顯著優(yōu)于銀杏內(nèi)酯組。表明銀杏黃酮及銀杏內(nèi)酯對(duì)氧自由基有一定清除作用,減少氧自由基對(duì)腦細(xì)胞損傷,兩者聯(lián)合應(yīng)用可更好地發(fā)揮清除自由基和保護(hù)腦缺血再灌注損傷的作用。
TNF-α、IL-1β 和IL-6 為3 種炎癥細(xì)胞因子,其中IL-1β 在正常腦組織中低表達(dá),而在腦缺血再灌注損傷發(fā)生后分泌增多,刺激單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α 和IL-6 等細(xì)胞因子,進(jìn)一步加重局部炎癥反應(yīng)[13],破壞血腦屏障。腦缺血再灌注損傷發(fā)生后,TNF-α 表達(dá)迅速增加,并與其受體結(jié)合,引發(fā)級(jí)聯(lián)反應(yīng),影響細(xì)胞程序性死亡和非程序性死亡。在急性炎癥發(fā)生時(shí),IL-6 能促進(jìn)急性期蛋白的合成,并促進(jìn)TNF-α 和IL-1 所誘導(dǎo)的惡病質(zhì)[14]。銀杏黃酮、銀杏內(nèi)酯以及聯(lián)合用藥均可不同程度顯著降低大鼠腦組織中IL-1β、IL-6 及TNF-α 水平,聯(lián)合用藥降低IL-1β 水平的效果明顯優(yōu)于銀杏黃酮單用(P<0.01)。說(shuō)明三者均可通過(guò)抑制炎癥反應(yīng)修復(fù)腦缺血再灌注損傷,兩者合用對(duì)IL-1β 的抑制作用顯著優(yōu)于銀杏黃酮單用。
前期實(shí)驗(yàn)研究表明,銀杏黃酮和銀杏內(nèi)酯可在體外抗氧化實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮良好的協(xié)同作用,兩者質(zhì)量比為4∶1 時(shí)協(xié)同作用最佳,和文獻(xiàn)報(bào)道[5]相吻合。本研究在前期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,在大鼠腦缺血再灌注損傷模型上進(jìn)一步探究?jī)烧叩膮f(xié)同作用。綜上可知,銀杏黃酮和銀杏內(nèi)酯可通過(guò)清除自由基、抑制炎癥反應(yīng)等改善大鼠腦缺血再灌注損傷,兩者合用可協(xié)同起效,尤其在降低MDA 水平(優(yōu)于銀杏黃酮和銀杏內(nèi)酯)、升高CuZn-SOD 水平(優(yōu)于銀杏內(nèi)酯)、降低IL-1β 水平(優(yōu)于銀杏黃酮)、降低腦梗死百分比(優(yōu)于銀杏黃酮)方面協(xié)同作用顯著。兩者協(xié)同起效的機(jī)制是否通過(guò)相互促進(jìn)體內(nèi)吸收和分布,或是通過(guò)多組分多靶點(diǎn)是否發(fā)揮協(xié)同作用,或是通過(guò)其他機(jī)制形成合力,這將在后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究中做進(jìn)一步探究。