黃芪建中湯對腦缺血小鼠抗疲勞作用的實驗研究*

周 銘 冷昊宇 胡月月 劉亞軍

武漢輕工大學醫學與健康學院,湖北省武漢市 430023

腦卒中是以突然發病、迅速出現局限性或彌散性腦功能損傷為共同臨床特征的一組器質性腦損傷導致的腦血管疾病。全球疾病研究系統2017年的數據分析表明,腦卒中是目前中國第一大致死原因。而腦卒中后疲勞是卒中存活患者最嚴重的后遺癥之一,發生率也較高,為16%～74%[1]。主要表現為經休息后不能緩解且持續存在的病理性疲勞感,當卒中患者進行康復訓練時可直接干擾患者的康復進程并損害功能的恢復,從而嚴重影響患者生活質量的逐步恢復,甚至增加腦卒中患者的死亡率[2]。

黃芪建中湯出自東漢張仲景所著《金匱要略》,書中記載“虛勞里急,諸不足,黃芪建中湯主之[3]”。現代臨床研究證實,其對脾胃虛寒的脘腹痛以及虛熱、痛經等療效顯著[4]。此外,多項研究還發現黃芪建中湯具有鎮痛、抗疲勞、免疫調節等方面的功效[5-7],但其對腦缺血后疲勞是否有減緩作用報道相對較少。而卒中后疲勞的發病機制病因較為復雜,大量臨床數據或研究證實可能與全身炎癥、神經遞質、血糖、血壓等有關。基于文獻支持,黃芪建中湯能夠顯著降低正常和糖尿病小鼠空腹血糖。故本實驗基于以上研究結果,通過制作腦缺血小鼠模型,對黃芪建中湯是否具有抗腦缺血后疲勞作用進行了研究,同時對該作用機制是否與降低血糖有關進行了初步探索。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 實驗藥物。健康昆明種小鼠,雌雄各半,體重(28±2)g,SPF級,由湖北逸摯誠生物科技有限公司提供[動物許可證號:SCXK(鄂)2021-0020,動物使用許可證號:SYXK(鄂)2021-0088]。飼料購自湖北逸摯誠生物科技有限公司。飼養環境溫度為26℃恒溫,相對濕度為40%～70%。本實驗已通過武漢輕工大學生物醫學倫理委員會批準。

1.1.2 主要藥品和試劑。黃芪建中湯供試品:黃芪5g,白芍18g,飴糖30g,桂枝(去皮)9g,生姜9g,炙甘草6g,大棗6枚。上藥均購于湖北省武漢市北京同仁堂藥店,藥物均符合藥典標準。

1.1.3 主要儀器。疲勞轉棒儀(ZB-200):成都泰盟科技有限公司;大小鼠抓力測定儀(YLS-13A):濟南益延科技發展有限公司;電子秤(ACS-30):寧波邱隘奮進電子衡器廠;血糖測試儀(EA-18型):長沙三諾生物傳感股份有限公司;大小鼠恒溫操作臺(ZK-JPB-E):河南智科弘潤環保科技有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 動物分組。40只小鼠適應性喂養7d后隨機分成5組:對照組、腦缺血模型組、黃芪建中湯低劑量組、黃芪建中湯中劑量組、黃芪建中湯高劑量組,每組8只。

1.2.2 黃芪建中湯液的制備。黃芪建中湯所用藥材按《方劑學》規定的劑量稱取,記總重量為A。頭煎水量(ml)= 藥的總重量(g)×10,二煎水量(ml)= 藥的總重量(g)×6,將除飴糖外的其他藥物進行一煎,然后再二煎,每次煎煮后過濾出藥液。混合兩次的藥液,并放入飴糖,隨后放入80℃恒溫溫水浴中,至飴糖融化。再次過濾生藥殘渣,量取藥液體積,記為B(ml),從中取藥液于容量瓶中,所取藥液量記為C(ml),加純凈水定容至低、中、高劑量,所加純凈水量記為D(ml),分別于4℃冰箱冷藏備用。計算公式為:高劑量(0.616g/ml):A×C/B×D=0.616;中劑量(0.308g/ml):A×C/B×D=0.308;低劑量(0.154g/ml):A×C/B×D=0.154。

1.2.3 小鼠腦缺血模型的制備及給藥。小鼠用0.3%戊巴比妥鈉(0.15ml/10g)腹腔注射麻醉后,仰臥固定在大小鼠恒溫解剖臺,使用碘伏對頸部皮膚進行消毒處理。稍靠右側切開分離右側頸總動脈、頸外動脈及頸內動脈,結扎頸內動脈,然后清理傷口,縫合皮膚[8]。造模小鼠缺血2h后參照Bederson法進行神經功能缺陷評分,1～3分者標志造模成功[9]。缺血24h后給藥組立即灌胃不同劑量的黃芪建中湯0.5ml/d,對照組和模型組灌胃相應量的生理鹽水,1次/d,連續14d。

1.2.4 小鼠負重游泳試驗。最后一次給藥30min后,將小鼠尾部1/3～2/3處負重,重量為其體重的5%,然后放入水深約25cm的水槽中進行游泳試驗,觀察和記錄小鼠開始游泳到沉入水中10s不能浮出水面(處于力竭狀態)的時間。實驗中水溫保持在(25±1)℃[10]。

1.2.5 抗疲勞試驗。先將小鼠置于疲勞轉棒儀訓練2次,使其在5min 內基本能夠隨轉棒而做相應的運動而不至掉落。隨后將疲勞轉棒儀調整到轉速30r/min,迫使小鼠在棒上運動,記錄小鼠在疲勞轉棒儀上停留的時間。

1.2.6 小鼠四肢肌力測定。將抓力儀放置水平后按下測定鍵,將小鼠置于抓力板上,抓住小鼠尾巴輕輕后拉,待其抓牢抓力板,然后再均勻用力平行拖拽尾巴,儀器會自動記錄小鼠每次的最大抓力值。計算非連續測量的3 次數值的平均值,即為該小鼠的肌力大小[11]。

1.2.7 血糖測定。各組小鼠分別灌胃生理鹽水或黃芪建中湯,1次/d,共14d,第13天禁食18h后,第14天末次給藥后30min,尾靜脈取血,測空腹血糖。

2 結果

2.1 黃芪建中湯對小鼠負重游泳時間的影響 由表1結果可知,與對照組相比,腦缺血模型組小鼠的負重游泳時間縮短(P<0.05),與腦缺血模型組相比,黃芪建中湯低、中劑量組小鼠的負重游泳時間均有不同程度延長(P<0.05),而黃芪建中湯高劑量組小鼠的負重游泳時間延長更為明顯(P<0.001)。

表1 黃芪建中湯對小鼠負重游泳時間的影響

2.2 黃芪建中湯對小鼠抗疲勞能力的影響 由表2結果可知,腦缺血模型組與對照組相比,小鼠在疲勞轉棒儀上的停留時間縮短(P<0.05)。不同劑量黃芪建中湯對小鼠在疲勞轉棒儀上的停留時間影響不同,中劑量組小鼠在疲勞轉棒儀上的停留時間比腦缺血模型組延長,但差異無顯著性(P>0.05),而黃芪建中湯低、高劑量組小鼠在疲勞轉棒儀上的停留時間比腦缺血模型組明顯延長(P<0.05)。

表2 黃芪建中湯對小鼠抗疲勞能力的影響

2.3 黃芪建中湯對小鼠四肢肌力的影響 由表3結果可知,與對照組相比,腦缺血模型組小鼠四肢肌力明顯降低(P<0.001)。而連續給予黃芪建中湯治療14d后,不同劑量給藥組與腦缺血模型組相比,小鼠四肢肌力均明顯增強(P<0.001)。

表3 黃芪建中湯對小鼠四肢肌力的影響

2.4 黃芪建中湯對小鼠血糖的影響 由表4結果可知,與對照組相比,腦缺血模型組血糖水平有所升高,但差異無統計學意義(P>0.05)。不同劑量黃芪建中湯給藥組與腦缺血模型組相比,均無顯著性差異(P>0.05)。

表4 黃芪建中湯對各組小鼠血糖的影響

3 討論

腦卒中后疲勞是指發生于卒中早期或慢性腦卒中時期的一種病理性疲勞,其顯著特征為持續性的身體與心理的自覺疲倦[12]。發病率較高,但常被卒中患者及醫務人員所忽略,也是腦卒中患者難以忍受的后遺癥之一。其對患者的記憶及認知功能、康復治療進程及遠期預后均可造成嚴重影響,甚至還可增加腦卒中患者的復發率及病死率。本實驗中發現,腦缺血模型組小鼠的負重游泳時間以及在疲勞轉棒儀上的停留時間均縮短,小鼠四肢肌力明顯降低,與對照組相比,差異具有統計學意義,進一步佐證腦卒中后疲勞的客觀存在及其對機體的影響,與洪顯釵等在首發腦卒中患者卒中后疲勞發生率的調查研究結果一致[13]。

《千金》記載:“因積冷氣滯,或大病后不復常……名曰黃芪建中湯”。故黃芪建中湯是治療虛勞的經典名方。而負重游泳時間、疲勞轉棒實驗以及前肢握力實驗等都是目前客觀和定量評價動物體力、疲勞程度的重要指標[14-15]。本實驗中給予腦缺血小鼠不同劑量黃芪建中湯治療后發現,低、中、高劑量組均能延長小鼠負重游泳時間,而高劑量組對小鼠負重游泳時間的延長作用與腦缺血模型組相比,呈顯著性差異;低、高劑量組也可以延長小鼠在疲勞轉棒儀上的停留時間。說明黃芪建中湯能有效延緩小鼠疲勞的產生,提高其耐受力,但需注意的是黃芪建中湯中劑量組與腦缺血模型組相比,差異并無統計學意義。另外研究還證實,三個不同劑量組均能顯著增強小鼠四肢肌力。以上結果均表明黃芪建中湯具有顯著的抗疲勞作用,尤其是高劑量組,其抗疲勞作用最為顯著且穩定。此外,糖類作為機體主要供能物質,疲勞與糖代謝密不可分。臨床研究也發現,腦卒中急性期的血糖水平與卒中后疲勞評分呈正相關關系。因此,本實驗還對黃芪建中湯的抗疲勞機制進行了初步探索,但本實驗中發現,不同劑量組黃芪建中湯對小鼠餐后血糖均無明顯影響,提示其抗疲勞機制可能與血糖水平無直接關系。

綜上所述,黃芪建中湯能有效提升小鼠運動耐力水平,對腦缺血后疲勞具有較好的改善作用,尤其是高劑量組,效果極為顯著和穩定,以期為黃芪建中湯用于臨床腦卒中后疲勞的治療提供一定的實驗依據,但抗疲勞作用機制還需進行更加深入的探索與研究。