泰山草烏生物堿對大鼠局灶性腦缺血的保護作用

李紅偉,劉雪梅,唐曉鳳,蘇吉亮

1.泰山護理職業學院,山東泰安271000

2.山東泰山療養院,山東泰安271000

泰山草烏生物堿對大鼠局灶性腦缺血的保護作用

李紅偉1,劉雪梅1,唐曉鳳1,蘇吉亮2

1.泰山護理職業學院,山東泰安271000

2.山東泰山療養院,山東泰安271000

研究氧化泰山草烏生物堿對大鼠局灶性腦缺血損傷的保護作用，采用大鼠永久性大腦中動脈阻塞(Permanent middle cerebral artery occlusion,pMCAO)方法，建立腦缺血模型。大鼠pMCAO術后通過灌胃給予草烏生物堿(20,50,100 mg·kg-1)，以神經行為學變化、腦梗死體積和腦含水量等指標評價草烏生物堿對腦缺血的神經保護作用。草烏生物堿高、中劑量組可改善pMCAO大鼠神經行為障礙、縮小腦梗死體積、減輕腦水腫有明顯作用。實驗表明泰山草烏生物堿對大鼠局灶性腦缺血有明顯的神經保護作用。

草烏生物堿;腦缺血;pMCAO

泰山草烏的種名為展毛烏頭，隸屬于毛茛科，烏頭屬，屬于北草烏的一個變種。草烏入藥能祛風除濕，溫經止痛，開痰，消腫，可用于治風寒濕痹，中風癱瘓，破傷風，頭風，脘腹冷痛，痰癖，氣塊，冷痢，喉痹，癰疽，疔瘡等。化學成分含烏頭堿、中烏頭堿、次烏頭堿等。性熱，味辛、苦。在《神農本草經》中有“烏頭，味辛溫。主中風，惡風……。生山谷。”的記載。《本草綱目》謂主治“諸風，風痹血痹，半身不遂”[1]。本項實驗利用pMCAO動物模型，觀察泰山草烏生物堿對缺血性腦中風大鼠的腦供血改善，從而證明泰山草烏對人腦缺血的保護作用。

1 材料與方法

1.1 藥物與試劑

泰山草烏經過提取后的草烏生物堿溶液[2]（泰山醫學院藥學院蘇延友教授惠贈），尼莫地平片(山東健康藥業有限公司)。

1.2 動物模型建立與分組

清潔級♂SD大鼠，體重280～320 g，北京維通利華實驗動物技術有限公司提供，實驗動物許可證號SYXK（京）2012-0036。

1.2.1 pMCAO動物模型的建立采用Zea-Longa的頸外動脈（ECA）線栓法，經左側頸外動脈插入4-0尼龍線，經頸總動脈（CCA）分叉處、頸內動脈（ICA）顱外外段進入ICA顱內段到達大腦中動脈（MCA）分支處阻塞MCA的其始部，引起MCA供血區的急性腦缺血。假手術組除尼龍線插不到MCA其始部位外，其余步驟相同。動物蘇醒后出現左Horner征，提尾時右前肢內收取屈曲，爬行時向右劃圈。有上述體征者為手術成功的標志。

1.2.2 分組將成功的MCAO動物模型60只納入統計范圍，隨機分成6組，即假手術組、缺血組、陽性對照組(尼莫地平4 mg/kg)、草烏生物堿高劑量組（100 mg/kg）、中劑量組（50 mg/kg）和低劑量組（20 mg/kg）[3]。

1.3 干預措施

以草烏生物堿為治療藥物，尼莫地平作為陽性對照，參考李曰杉[4]的用藥劑量，治療組在缺血2 h后給予草烏生物堿，陽性對照組同步給予尼莫地平，缺血組和假手術組同步給予等容量的蒸餾水。

1.4 評價指標

1.4.1 神經行為學癥狀評分[5]假手術組動物術后未見神經行為功能異常，實驗動物多數術后2 h蘇醒，出現右側肢體功能障礙，以前肢為著。手術后24 h，對大鼠進行神經行為學癥狀評分。依據Zea Longa 5分制評分標準進行神經功能缺失程度評分。Zea Longa 5分制評分標準是：0分為無神經功能缺陷；1分為左側前肢內收、屈曲；2分為自主運動時身體向左側劃圈；3分為身體向左側傾倒；4分為不能自主行走并伴有意識障礙。得分越高表示神經功能缺陷程度越重，反之則輕微。

1.4.2 腦梗死體積測定[6]把術后3 d的大鼠斷頭取腦，用大鼠切腦模具自前向后連續切成7片2 mm厚的冠狀切片。腦片用氯化三苯基四氮唑(TTC)37℃避光染色，正常組織呈紅色，梗死組織為白色。高清數碼相機拍照，運用圖像分析系統測量腦梗死面積并計算腦梗死體積占大腦總體積的百分比。

1.4.3 大腦含水量測定[7]取術后3 d的死大鼠大腦，剝離腦干和小腦，對大腦的濕重進行稱量，然后放在100℃的烤箱烘烤，于24 h后取出稱重，大腦的含水量=(大腦濕重一大腦干重)/大腦濕重×100%。

1.5 統計學處理

實驗數據以±s表示，組間比較采用兩樣本t檢驗，P＜0.05差異為有統計學意義。

2 結果

2.1 泰山草烏生物堿對大鼠神經功能缺損評分的影響

缺血組大鼠pMCAO后24 h的神經癥狀評分為3.62±0.27，尼莫地平組神經癥狀評分為2.07±0.40，草烏生物堿高、中、低劑量組神經癥狀評分分別為1.86±0.22、2.44±0.31、3.41±0.18。缺血組與草烏生物堿低劑量組相比，無統計學差異；缺血組與中劑量組相比，大鼠pMCAO后24 h的神經癥狀評分差異有顯著性（P＜0.05）；缺血組與高劑量組相比，大鼠pMCAO后24 h的神經癥狀評分差異有顯著性（P＜0.01）；草烏生物堿高劑量組與尼莫地平組相比，沒有統計學意義。結果提示草烏生物堿可改善pMCAO大鼠的神經癥狀，但并不比尼莫地平效果好。見表1，圖1

表1 草烏生物堿對大鼠神經功能缺失癥狀的影響Table 1 Effect of aconitum alkaloids on nervous function deficit symptoms of rats after pMCAO

圖1 草烏生物堿對大鼠神經功能缺失癥狀的影響Fig.1 Effect of aconitum alkaloids on nervous function deficit symptoms of rats after pMCAO

2.2 泰山草烏生物堿對腦梗死體積的影響

假手術組TTC染色腦切片呈均勻的橘紅色。缺血/再灌注后腦切片上可見蒼白色梗死區。缺血組大鼠pMCAO后腦梗死體積為36.88±3.92，尼莫地平組腦梗死體積為19.24±4.13，草烏生物堿高、中、低劑量組腦梗死體積分別為18.79±1.99、23.76±2.98、34.51±2.85。缺血組與草烏生物堿低劑量組相比，沒有統計學意義；草烏生物堿高、中劑量組和陽性對照組梗死體積較缺血組組降低，缺血組與草烏生物堿中劑量組相比，大鼠pMCAO后腦梗死體積差異由顯著性（P＜0.05）；缺血組與草烏生物堿高劑量組相比，大鼠pMCAO后腦梗死體積差異由顯著性（P＜0.01）；草烏生物堿高劑量組與尼莫地平相比，沒有統計學意義。結果提示草烏生物堿高、中劑量可縮小pMCAO大鼠的腦梗死體積，但不比尼莫地平效果好。見表2，圖2、圖3。

表2 草烏生物堿對大鼠腦梗死體積的影響Table 2 Effect of aconitum alkaloids on infarction volume of rats after pMCAO

圖2 草烏生物堿對大鼠腦梗死體積的影響Fig.2 Effect of aconitum alkaloids on infarction volume of rats after pMCAO

圖3 大鼠各組的腦梗死體積Fig.3 Each group of rats cerebral infarction volume

2.3 泰山草烏生物堿對大腦含水量的影響

假手術組的大腦含水量為（75.11±0.88）%，明顯低于缺血組（82.61±1.21）%，兩組大腦含水量有統計學差異（P＜0.05）。尼莫地平組大腦含水量為77.32±1.02，草烏生物堿高、中、低劑量組大腦含水量分別為76.58±0.91、78.46±0.68、81.07±2.33。缺血組與草烏生物堿低劑量組相比，沒有統計學意義；缺血組與草烏生物堿中劑量組相比，大鼠pMCAO后大腦含水量差異由顯著性（P＜0.05）；缺血組與草烏生物堿高劑量組相比，大鼠pMCAO后大腦含水量差異由顯著性（P＜0.01）；草烏生物堿高劑量組與尼莫地平組相比，沒有統計學意義。結果提示草烏生物堿可減輕pMCAO大鼠的腦水腫情況，改善腦水腫的作用并不比尼莫地平強。見表3，圖4。

表3 草烏生物堿對大鼠大腦含水量的影響（%）Table 3 Effect of aconitum alkaloids on water content of rats after pMCAO

圖4 草烏生物堿對大鼠大腦含水量的影響（%）Fig.4 Effect of aconitum alkaloids on water content of rats after pMCAO

3 討論

缺血性腦卒中模型主要有局灶缺血模型和全腦缺血模型，本實驗采用臨床上較為常見的局灶性腦缺血模型[8]，觀察了草烏生物堿對大鼠永久性大腦中動脈阻塞的保護作用。臨床上，神經功能損傷評分是診斷和療效評價的重要指標。損傷后腦梗死體積及神經功能損傷的評定是目前判定此模型成功的關鍵，也是研究腦缺血治療藥物及方法的主要觀察指標[9]；腦水腫是腦組織對創傷性刺激的一種病理、生理反應，腦水腫是腦梗死嚴重并發癥，減輕腦水腫對該病的治療及預后有重要意義[10]。

烏頭（制川烏、制草烏）溫通血脈而使痰化血行，氣血運行通暢[11]，實驗結果提示：草烏生物堿低劑量組對神經行為改善pMCAO大鼠的神經行為、腦梗死體積的減小和降低腦水腫的程度沒有作用；草烏生物堿高、中劑量可改善pMCAO大鼠神經行為障礙、縮小腦梗死體積、減輕腦水腫有明顯作用，但是與尼莫地平相比無明顯差異。

4 結論

結果表明草烏生物堿能明顯改善大鼠行為障礙，減小腦梗死范圍，降低腦含水量，說明草烏生物堿對大鼠局灶性腦缺血有明顯的神經保護作用。

[1]李時珍.本草綱目[M].北京:人民衛生出版社,1999

[2]李永芳,蘇延友,夏成才,等.泰山產草烏中總生物堿的提取工藝研究[J].泰山醫學院學報,2009,30(1):18-20

[3]程剛,程迪,沈夕坤,等.氧化苦參堿對大鼠局灶性腦缺血損傷的保護作用及其抑制凋亡的作用機制[J].中國藥理學通報,2013,29(3):387-392

[4]李曰杉.治療心血管疾病小驗方[J].醫藥驗方,2003(11):62

[5]Ding Y,Li J,Rafols JA,et al.Prereperfusion saline infusion into ischemic territory reduces inflammatory injury after transient middle cerebral artery occlusion in rats[J].Stroke,2002(33):2492-2498

[6]Yrj?nhikki J,Tikka T,Kein?nen R,et al.Tetracyclines derivative,minocycline,reduces inflammation and protects against focal cerebral ischemia with a wide therapeutic window[J].Proc Natl Acad Sci USA,1999(96):13496-13500

[7]Lo WD,Betz A L.Transport of sodium from blood to ischemia brain edema[J].Stroke,1987(18):150-154

[8]楊學偉,季旭明,郭云良,等.胡黃連對大鼠缺血腦組織神經營養因子的影響[J].青島大學醫學院學報,2008,44(1):69-71

[9]王榮亮,劉小蒙,張營,等.大鼠局灶性腦缺血后神經功能評分與腦梗死體積相關性分析[J].首都醫科大學學報,2013,34(1):69-73

[10]高靚,杜元灝,李中正,等.井穴放血和薏苡仁對腦缺血大鼠腦水腫影響的實驗研究[J].針灸臨床雜志,2012,28(3):49-52

[11]王新志.運用烏頭治療中風的經驗[J].中醫臨床研究,2012,23(4):96-97

Protection of Aconitum Alkaloids in Mount Tai against Focal Cerebral Ischemia in Rats

LI Hong-wei1,LIU Xue-mei1,TANG Xiao-feng1,SU Ji-liang2
1.Taishan Vocational College of Nursing,Tai’an271000,China
2.Taishan Sanatorium of Shandong Province,Tai’an271000,China

The aim of this research is to investigate the protection of aconitum alkaloids in Mount Tai on focal cerebral ischemic injury in rats.The permanent middle cerebral artery occlusion(pMCAO)in rats was adopted to establish cerebral ischemia model.The pMCAO postoperative rats were given aconitum alkaloids(20,50,100 mg·kg-1)by gavage.Evaluation index including cerebral infarction volume,water content and behavioral symptoms of brain were used to evaluate the protection of aconitum alkaloids in cerebral ischemia nerve.In rat focal cerebral ischemia body model,the high-dose group and middle-dose group of aconitum alkaloids could significantly reduce the cerebellum infarction volume,water content and improve brain behavior signs.The current finding provides the first evidence that aconitum alkaloids in Mount Tai have a direct neuroprotective activity in cerebral ischemic neuronal injury.

Aconitum alkaloids;cerebral ischemia;pMCAO

R-332

:A

:1000-2324(2017)01-0032-04

2016-12-14

:2017-01-02

李紅偉(1968-),女,教授,碩士,研究方向:生理學和腦缺血性疾病.E-mail:lihongwei3691@126.com