杜 冰 謝湘林 方圣博 宮 睿 劉宏雁
(吉林大學藥學院藥理教研室, 吉林 長春 130021)
血栓心脈寧治療缺血再灌注大鼠血管性癡呆的機制
杜 冰 謝湘林 方圣博 宮 睿 劉宏雁
(吉林大學藥學院藥理教研室, 吉林 長春 130021)
目的 研究血栓心脈寧對缺血再灌注致血管性癡呆(VD)大鼠腦組織乙酰膽堿(Ach)、膽堿酯酶(AchE)、自由基及相關酶的影響,探討血栓心脈寧對大鼠VD治療作用機制。方法 雙側頸總動脈反復夾閉再灌注同時腹腔注射硝普鈉建立VD大鼠模型,按體重隨機分為假手術組、模型組、陽性對照組(吡拉西坦0.5 g/kg)、小劑量組(血栓心脈寧1.1 g/kg)和大劑量組(血栓心脈寧2.2 g/kg),連續灌胃給藥2個月,行為學實驗后,檢測腦組織Ach、AchE、自由基及相關酶。結果 與模型組相比,小劑量組大鼠腦組織AchE活性及Ach含量無明顯變化,大劑量組AchE活性降低,Ach含量升高(均P<0.05);小劑量組大鼠總超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)含量均無明顯變化,大劑量組大鼠SOD活性升高(P<0.05),MDA含量降低(P<0.05);小、大劑量組大鼠腦組織過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase活性均無明顯變化(P>0.05)。結論 血栓心脈寧治療大鼠VD機制可能與其提高抗自由基酶活性、減少自由基損傷及降低腦組織AchE活性,提高Ach含量有關。
血栓心脈寧;血管性癡呆;膽堿酯酶;自由基
血管性癡呆(VD)是由于缺血性腦卒中、出血性腦卒中和腦區低灌注等腦血管疾病所致的嚴重認知功能障礙綜合征,在我國,現已成為僅次于阿爾茨海默病(AD)的第二大老年癡呆病癥。血栓心脈寧以珍貴傳統中藥材為原料制作而成,其中主要成分川芎、毛冬青、水蛭、丹參等,具有益氣活血,開竅止痛的功效,適用于腦血栓、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、心絞痛等病癥,其治療機制主要有改善血液循環系統、減少血栓形成、抗自由基損傷等。研究組前期實驗證實血栓心脈寧對缺血再灌注致大鼠VD有治療作用〔1,2〕,本實驗從膽堿系統及自由基方面探討其作用機制。
1.1 藥品及試劑 血栓心脈寧片(粉末) 由吉林華康藥業股份有限公司提供,批號:110901;吡拉西坦片由天津今世制藥有限公司提供,批號H12020667;考馬斯亮藍蛋白測定試劑盒,批號:20131108;乙酰膽堿酯酶(AchE)測定試劑盒,批號20131111;乙酰膽堿(Ach)測定試劑盒,批號:20131114;過氧化氫酶(CAT)測定試劑盒,批號:20131111;總超氧化物歧化酶(SOD)測定試劑盒,批號:20131109 ;谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)測定試劑盒,批號:20131106;丙二醛(MDA)測定試劑盒,批號:20131207;Na+-K+-ATPase測定試劑盒,批號:20131114;Ca2+-Mg2+-ATP測定試劑盒,批號:20131114,以上試劑盒均由南京建成生物工程研究所提供。
1.2 實驗動物 清潔級Wistar大鼠100只,體重250~350 g,雄性,合格證號SCXK-(吉)2007-0003,由吉林大學實驗動物中心提供。
1.3 實驗方法 Wistar大鼠雙側頸總動脈反復夾閉再灌注同時腹腔注射硝普鈉降壓法建立VD大鼠模型,造模成功后的65只大鼠隨機分為假手術組,模型組,陽性對照組(吡拉西坦片0.5 g/kg),小劑量組(血栓心脈寧1.1 g/kg),大劑量組(血栓心脈寧2.2 g/kg),上述藥品以0.5%羧甲基纖維素鈉溶液配制,連續灌胃給藥2個月,制備腦勻漿,按試劑盒說明書測定AchE、Ach、MDA、SOD、CAT、GSH-Px、Na+-K+-ATPase和Ca2+-Mg2+-ATPase。實驗過程中由于動物死亡等原因,最終各組動物數量為假手術組12只,模型組10只,陽性對照組8只,小劑量組7只,大劑量組7只。
1.4 統計學方法 采用SPSS19.0軟件包進行t檢驗。
2.1 膽堿能系統含量測定 與假手術組比較,模型組大鼠腦組織AchE活性、Ach含量明顯降低(均P<0.05);與模型組比較,陽性對照組及小劑量組大鼠腦組織AchE活性及Ach含量無明顯變化(P>0.05);大劑量組大鼠腦組織AchE活性降低(P<0.05),Ach含量明顯升高(P<0.05)。見表1。
2.2 自由基及其相關酶的含量測定 與假手術組比較,模型組大鼠腦組織MDA含量明顯升高(P<0.01),SOD活性降低(P<0.05)。與模型組相比較,陽性對照組及小劑量組大鼠腦組織MDA無明顯變化,SOD含量有降低趨勢,但無統計學差異(P>0.05);大劑量組大鼠腦組織MDA含量下降(P<0.05),SOD活性升高(P<0.05)。與假手術組比較,模型組大鼠腦組織GSH-Px、CAT、Na+-K+-ATPase、 Ca2+-Mg2+-ATPase明顯降低(P<0.05)。與模型組比較,陽性對照組Na+-K+-ATPase、 Ca2+-Mg2+-ATPase活性升高(P<0.05),小劑量和大劑量組大鼠腦組織GSH-Px、CAT、Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase無明顯變化(P>0.05)。見表2。

表1 各組腦組織AchE和Ach的水平比較
與模型組比較:1)P<0.05,下表同

表2 各組腦組織自由基及相關酶的水平比較±s)
本次實驗采用雙側頸總動脈反復夾閉再開放,合并腹腔注射硝普鈉致大鼠VD模型,此模型可模擬急性、短時間缺血性疾病,例如血壓降低、短暫性腦缺血發作、急性缺血性腦卒中等引起的VD。研究發現,膽堿能系統與記憶的形成和保存有著密切聯系,膽堿能神經通路參與學習記憶的過程,VD伴有腦組織膽堿系統功能降低〔3~6〕。本研究大鼠腦組織AchE活性明顯降低,Ach含量明顯降低,血栓心脈寧對大鼠膽堿能神經通路起到了保護和改善作用。腦組織是最容易受氧化損傷的組織,大鼠腦缺血再灌流的急性期大量的自由基形成,自由基在VD發生和治療中起到重要作用〔7~9〕,其對腦組織的損害集中表現為對生物膜的攻擊,自由基在缺血組織中急速蓄積,破壞周圍細胞的生物膜結構,引起細胞壞死。MDA是生物體內自由基作用于脂質發生過氧化反應的氧化終產物,會引起蛋白質、核酸等生命大分子的交聯聚合,且具有細胞毒性,其含量高低可以反映氧自由基水平和脂質過氧化的強度和速度,是了解氧自由基致機體組織細胞損傷的重要指標之一〔10,11〕。機體的內源性抗氧化酶,研究較多的是SOD和GSH-Px,SOD能消除生物體在新陳代謝過程中產生的有害物質,GSH-Px是機體內廣泛存在的一種重要的過氧化物分解酶,可以保護細胞膜的結構及功能不受過氧化物的干擾及損害〔12~14〕。ATP酶是分布在組織細胞核細胞器生物膜上的一種內膜蛋白,有Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶等,腦組織缺血缺氧時,造成的腦能量障礙、興奮性氨基酸(EAA)的大量釋放和自由基的過度產生會使ATP酶活性下降,引發鈣超載等過程引起神經元細胞凋亡,發生不可逆的損傷〔15,16〕。本研究表明,大劑量血栓心脈寧治療VD大鼠與減少腦內自由基損傷有關,小劑量血栓心脈寧改善缺血再灌注VD大鼠的學習記憶功能與提高膽堿系統功能,降低自由基損傷無關,其他機制有待于進一步研究。
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〔2015-11-14修回〕
(編輯 曹夢園)
吉林省中醫藥管理局科研基金資助(2010-115)
劉宏雁(1962-),女,教授,博士,主要從事中樞藥理方面的研究。
杜 冰(1990-),女,碩士,主要從事中樞藥理的實驗研究。
R285;R332
A
1005-9202(2017)11-2652-02;
10.3969/j.issn.1005-9202.2017.11.022