人參Rb組皂苷對大鼠實驗性腦缺血的影響

張涵亮 于曉風 曲紹春 徐華麗 睢大筼 (吉林大學藥學院藥理教研室，吉林 長春 3002)

人參Rb組皂苷對大鼠實驗性腦缺血的影響

張涵亮1于曉風 曲紹春 徐華麗 睢大筼 (吉林大學藥學院藥理教研室，吉林 長春 130021)

目的 探討人參Rb組皂苷(G-Rb)對大鼠實驗性腦缺血的保護作用及其作用機制。方法 將Wistar大鼠隨機分為假手術組、腦缺血模型組、G-Rb低、中、高劑量組及步長腦心通膠囊組。假手術組及腦缺血模型組灌胃0.5%羧甲基纖維素鈉2 ml·kg－1·d－1，G-Rb三個劑量組分別灌胃25、50、100 mg·kg－1·d－1，步長腦心通膠囊組灌胃2 g·kg－1·d－1，連續(xù)7 d，末次給藥50 min結扎大鼠雙側頸總動脈伴低血壓建立不完全性腦缺血模型，3 h后測定大鼠腦含水量和腦指數、腦組織丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性以及血液流變學等指標。結果 G-Rb能明顯降低實驗性腦缺血大鼠的腦含水量、腦指數及腦組織MDA含量，可使SOD活性明顯提高，亦能明顯降低大鼠全血黏度、血漿黏度、血漿纖維蛋白原濃度、紅細胞沉降率、紅細胞比容、紅細胞聚集指數及紅細胞剛性指數。結論 G-Rb對大鼠實驗性腦缺血具有明顯保護作用，可能是通過提高體內抗氧化酶活性，抑制自由基的氧化損傷以及改善異常的血液流變學變化實現的。

G-Rb;實驗性腦缺血;丙二醛;超氧化物歧化酶;血液流變學

人參Rb組皂苷(Ginsenoside-Rb，G-Rb)系從五加科人參屬植物西洋參(Panax Quinquefolium Linn)莖葉及根提取的總皂苷中分離得到的有效部位群，保證了人參皂苷Rb在組分(包括Rb1、Rb2和Rb3)及含量上的完整性。本課題組前期研究表明，G-Rb能明顯縮小急性心肌梗死犬心肌梗死面積，降低血清磷酸肌酸激酶及乳酸脫氫酶活性，并明顯降低血清LPO含量，提高SOD活性〔1〕;可明顯降低實驗性心肌梗死大鼠血液黏度和游離脂肪酸水平〔2〕;亦能通過降低心肌耗氧量，改善冠脈循環(huán)，抗自由基氧化損傷及增加心肌營養(yǎng)性血流量等環(huán)節(jié)對缺血心肌產生保護作用〔3～5〕;對結扎大鼠腹主動脈所致壓力超負荷性心室重構具有保護作用，可改善心室重構大鼠的左心收縮和舒張功能，增強抗氧化酶活性，減少自由基及縮血管活性物質對心肌的損傷，糾正PGI2/TXA2失衡〔6〕。但G-Rb是否也具有抗腦缺血損傷的作用值得進一步研究，目前尚未見報道。本文采用大鼠結扎雙側頸總動脈伴低血壓模型，探討G-Rb對實驗性腦缺血的影響，為擴大其治療缺血性腦血管病的適應證提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 動物 清潔級Wistar大鼠，雌雄各半，體重260～300 g，合格證號SCXK-(吉)2007-0003，吉林大學實驗動物中心提供。

1.2 實驗藥品和試劑 G-Rb由吉林人參研究院提供，批號:20101220，人參皂苷Rb組分含量86.5%，實驗時以0.5%羧甲基纖維素鈉配制成所需濃度使用;步長腦心通膠囊，咸陽步長制藥有限公司生產，批號:20100403，每粒 0.4 g，4粒/次，3次/d;丙二醛(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒，均購于南京建成生物技術研究所。

1.3 動物分組與給藥 取72只Wistar大鼠，雌雄各半，按體重隨機分成6組:假手術組、腦缺血模型組、G-Rb低、中、高劑量組及陽性藥步長腦心通膠囊組，每組12只。G-Rb組大鼠灌胃G-Rb 25、50、100 mg/kg，陽性藥組大鼠灌胃步長腦心通膠囊2 g/kg，假手術組及腦缺血模型組灌胃0.5%羧甲基纖維素鈉，各組灌胃體積均為2 m l/kg，1次/d，連續(xù)7 d。

1.4 腦缺血模型建立〔6〕末次給藥后 50 min，氯醛糖0.3 g/kg腹腔注射麻醉，燈照保溫(使肛溫維持 37℃ ～37.5℃)，股動脈插管監(jiān)測血壓，股靜脈插管用于再灌注。塑料管從頸外靜脈插入右心房供放血用。連續(xù)記錄腦電圖，用抽血的方法放血，當血壓達到80 mmHg時分離雙側頸總動脈并結扎，再繼續(xù)抽血，當血壓下降到50 mmHg時，腦電圖呈一直線，此時即造成不完全性腦缺血模型，維持15 min。假手術組只插管，不放血及結扎。抽出的血放入肝素化試管中37℃水浴保存，以備血壓過低時回輸。180 min后，每組動物均以戊巴比妥鈉30 mg/kg腹腔注射麻醉，腹主動脈取血，肝素抗凝。從加有抗凝劑的3 m l全血中取出1 m l加入LBY-N6A旋轉式血液黏度計，分別測定全血低切(10/s)、中切(80/s)及高切(160/s)黏度。余下2 m l全血以3 000 r/min離心10 min，取上層血漿1 ml加入黏度計測定120/s切變率下血漿黏度〔7〕;按文獻方法〔8〕測定紅細胞比容、血漿纖維蛋白原濃度及紅細胞沉降率(ESR)，進一步推算出紅細胞聚集指數及紅細胞剛性指數。然后斷頭處死大鼠，開顱取腦，去除嗅腦、小腦、腦干后稱重，計算腦指數〔腦指數 =(腦重×100)/體重〕。取大腦左側半球稱濕重，然后放入110℃烤箱中烤至恒重，稱其干重，計算腦含水量〔腦含水量 =(腦濕重－腦干重)/腦濕重×100%〕;將大腦右側半球放置冰盆上，用冰生理鹽水沖去殘血，按質量∶體積比為1∶9比例以冰生理鹽水為勻漿介質在冰浴下制備10%腦組織勻漿，分裝于1.5 m l Eppendorf管中，4℃以3 000 r/min離心10 min，取上清采用721紫外分光光度計分別測定腦組織MDA含量及SOD活性。

2 結果

2.1 G-Rb對實驗性腦缺血大鼠腦含水量及腦指數的影響與假手術組比較，腦缺血模型組大鼠腦含水量及腦指數均明顯增加(P＜0.01)。與腦缺血模型組比較，G-Rb 50、100 mg/kg均能明顯減少實驗性腦缺血大鼠腦含水量及腦指數(P＜0.05或P＜0.01)，其作用效果與陽性藥步長腦心通膠囊2 g/kg相當，G-Rb 25 mg/kg對腦含水量及腦指數均無明顯影響(P＞0.05)。見表1。

2.2 G-Rb對實驗性腦缺血大鼠腦組織MDA含量及SOD活性的影響 與假手術組比較，腦缺血模型組腦組織MDA含量明顯增高，SOD活性明顯降低(P＜0.05或P＜0.01)。與腦缺血模型組比較，G-Rb 50、100 mg/kg均能明顯降低腦組織MDA含量，升高SOD活性(P＜0.05或P＜0.01)，其作用效果與步長腦心通膠囊2 g/kg相當，G-Rb 25mg/kg對MDA含量及SOD活性均無明顯影響(P＞0.05)。見表2。

2.3 G-Rb對實驗性腦缺血大鼠全血黏度及血漿黏度的影響與假手術組比較，腦缺血模型組3個切變率下的全血黏度及血漿黏度均明顯增高(P＜0.05或P＜0.01)。與腦缺血模型組比較，G-Rb 50、100 mg/kg均能明顯地降低3個切變率下全血黏度及血漿黏度(P＜0.05或P＜0.01)，其作用效果與步長腦心通膠囊2 g/kg相當，G-Rb 25 mg/kg對全血黏度及血漿黏度均無明顯影響(P＞0.05)。見表3。

2.4 G-Rb對實驗性腦缺血大鼠血液流變學的影響 見表4。與假手術組比較，腦缺血模型組的血漿纖維蛋白原濃度、紅細

表1 G-Rb對實驗性腦缺血大鼠腦組織含水量及腦指數的影響(±s，n=10)

表1 G-Rb對實驗性腦缺血大鼠腦組織含水量及腦指數的影響(±s，n=10)

組別 劑量(mg/kg) 腦含水量(%)－ 72.06±7.44 0.518±0.104腦缺血模型組 － 85.17±8.092) 0.754±0.1552)G-Rb組 25 80.87±9.36 0.732±0.164 50 77.45±6.123) 0.587±0.1323)100 73.17±6.204) 0.561±0.1273)步長腦心通組 2 000 76.47±7.163) 0.570±0.1213)腦指數假手術組

與假手術組比較:1)P＜0.05，2)P＜0.01;與腦缺血模型組比較:3)P ＜0.05，4)P ＜0.01;下表同胞比容、ESR、紅細胞聚集指數及紅細胞剛性指數均明顯增加(P＜0.05或 P＜0.01)。與腦缺血模型組比較，G-Rb 50、100 mg/kg對上述血液流變學變化有明顯改善作用(P＜0.05或P＜0.01)，其作用效果與步長腦心通膠囊2 g/kg相當，G-Rb 25 mg/kg對上述血液流變學變化無明顯影響(P＞0.05)。

表2 G-Rb對實驗性腦缺血大鼠腦組織MDA含量及SOD活性的影響(±s，n=10)

表2 G-Rb對實驗性腦缺血大鼠腦組織MDA含量及SOD活性的影響(±s，n=10)

組別 劑量(mg/kg)MDA(nmol/ml)SOD(nU/mgprot)－ 5.25±1.33 12.43±3.25腦缺血模型組 － 7.78±2.042) 8.92±2.391)G-Rb組 25 6.93±1.48 9.27±3.11 50 5.80±1.243) 11.85±2.483)100 5.30±1.354) 12.20±3.453)步長腦心通組 2 000 5.72±1.613) 12.05±2.423)假手術組

表3 G-Rb對實驗性腦缺血大鼠全血黏度及血漿黏度的影響(±s，n=10)

表3 G-Rb對實驗性腦缺血大鼠全血黏度及血漿黏度的影響(±s，n=10)

血漿黏度(mPa/s)組別 劑量(mg/kg) 全血黏度(mPa/s)8.80±1.86 5.06±1.52 3.30±0.94 1.17±0.16腦缺血模型組 － 13.65±3.382) 6.84±1.451) 4.71±1.02 2) 1.56±0.382)G-Rb組 25 11.76±3.22 6.30±1.72 4.53±0.92 1.43±0.55 50 9.70±2.113) 5.30±1.463) 3.75±0.853) 1.24±0.233)100 9.15±1.364) 5.17±1.733) 3.50±0.764) 1.20±0.253)步長腦心通組 2 000 9.65±1.963) 5.26±1.283) 3.44±0.854) 1.23±0.163)120/s假手術組10/s 80/s 160/s－

表4 G-Rb對實驗性腦缺血大鼠血液流變學的影響(±s，n=10)

表4 G-Rb對實驗性腦缺血大鼠血液流變學的影響(±s，n=10)

.13±1.22腦缺血模型組 － 2.05±0.672) 4.57±0.982) 49.55±8.121) 2.21±0.492) 7.95±1.402)G-Rb組 25 1.94±0.76 4.38±0.39 45.87±6.35 2.13±0.58 7.62±1.83 50 1.43±0.313) 3.62±0.713) 42.01±5.043) 1.77±0.323) 6.59±1.283)100 1.30±0.424) 3.47±0.484) 41.19±5.273) 1.70±0.443) 6.50±1.333)步長腦心通組 2 000 1.45±0.463) 3.50±0.414) 40.72±5.483) 1.66±0.343) 6.40±1.373)紅細胞聚集指數 紅細胞剛性指數假手術組 － 1.26±0.52 3.28±0.64 40.38±6.38 1.60±0.35 6組別 劑量(mg/kg) 纖維蛋白原(%) 紅細胞比容(%) ESR

3 討論

腦水腫是大腦受到缺血打擊后的一種腦組織病理反應，氧自由基、鈣超載、興奮性氨基酸損害等因素是形成腦水腫的主要機制〔9〕。腦缺血后腦含水量及腦指數等指標的觀察可直接反映藥物對腦缺血導致腦水腫的保護作用〔10〕。本實驗結果表明:G-Rb能明顯降低大鼠腦含水量及腦指數，提示其可減輕腦水腫，對缺血性腦損傷具有保護作用。

腦缺血導致細胞內Ca2+超載，進一步激活依賴Ca2+蛋白水解酶，使黃嘌呤脫氫酶變成黃嘌呤氧化酶。次黃嘌呤在黃嘌呤氧化酶作用下生成黃嘌呤，后者在黃嘌呤脫氫酶作用下生成尿酸，這兩個過程均產生大量氧自由基，可攻擊生物膜中多聚不飽和脂肪酸引起脂質過氧化作用，形成脂質過氧化物(如MDA)，使膜的通透性增加，導致線粒體及細胞腫脹，抑制電子傳遞和氧化磷酸化，進一步使能量代謝障礙加重，溶酶體酶釋放引起細胞自身消化，最終導致細胞死亡〔11，12〕。G-Rb可使實驗性腦缺血大鼠腦組織中MDA含量明顯降低，并同時提高SOD活性，提示其可能通過提高抗氧化酶活性，清除氧自由基對腦組織產生保護作用。

血液黏度主要由紅細胞比容、血漿黏度、紅細胞聚集性、紅細胞變形性等內在因素決定，在低切變率下，血液黏度受紅細胞壓積和紅細胞聚集性等因素的影響;紅細胞聚集性決定于紅細胞表面電荷量和血漿纖維蛋白原的濃度，紅細胞壓積升高，紅細胞聚集性增強，血漿黏度增高，紅細胞電泳時間則延長;高切變率下全血黏度主要決定于纖維蛋白原濃度，含量多則血液黏度高〔13〕。紅細胞是影響血液流變學指標的主要因素。紅細胞變形性主要影響高切變黏度、紅細胞良好的血液變形性，使之在流場中能隨流線取向，也使細胞膜能圍繞胞質內容物以“坦克履帶”樣作緩慢旋轉運動，減少了血液內摩擦力，降低了黏度。紅細胞變形指數升高表明紅細胞變形性改善。而紅細胞聚集性增高，使其呈“串珠樣”排列，不利于血液運行，主要影響低切變下黏度〔14〕。本實驗結果顯示，G-Rb能明顯地降低實驗性腦缺血大鼠的全血黏度、血漿黏度、紅細胞壓積及纖維蛋白原濃度，說明其不僅能抑制紅細胞聚集，而且能降低紅細胞的脆性，增強其變形性。這可能是其對實驗性腦缺血產生保護作用的機制之一。

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1005-9202(2011)12-2247-03

1 武警吉林省總隊醫(yī)院藥劑科

睢大筼(1957-)，男，教授，博士生導師，主要從事心腦血管藥理學研究。

張涵亮(1976-)，男，主管藥師，主要從事藥理學研究。

〔2011-03-10收稿 2011-05-20修回〕

(編輯 曲 莉)