黃芪與紅芪超濾物對(duì)血瘀性腦缺血大鼠腦組織代謝水平的影響

王志旺　魏舒暢　劉永琦　顏春魯　王瑞瓊　程小麗

(甘肅中醫(yī)學(xué)院，甘肅　蘭州　730000)

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黃芪與紅芪超濾物對(duì)血瘀性腦缺血大鼠腦組織代謝水平的影響

王志旺魏舒暢劉永琦顏春魯王瑞瓊程小麗

(甘肅中醫(yī)學(xué)院，甘肅蘭州730000)

〔摘要〕目的研究黃芪與紅芪超濾物對(duì)血瘀性腦缺血大鼠腦組織代謝水平的影響。方法采用連續(xù)注射地塞米松后結(jié)扎雙側(cè)頸總動(dòng)脈復(fù)制血瘀性腦缺血大鼠模型，觀測(cè)大鼠腦組織病理學(xué)及其代謝水平，分析黃芪與紅芪超濾物抗腦缺血的作用及其機(jī)制。結(jié)果1.32 g/kg黃芪超濾物與1.68 g/kg紅芪超濾物可減緩血瘀性腦缺血大鼠體重的下降，提高模型大鼠腦組織中葡萄糖、總氨基酸、ATP、Na+-K+-ATPase的含量，降低腦組織中乳酸含量(P<0.05)，改善缺血腦組織病理學(xué)改變。結(jié)論黃芪與紅芪超濾物具有一定的抗腦缺血作用，改善腦組織代謝是其抗腦缺血機(jī)制之一。

〔關(guān)鍵詞〕黃芪；紅芪；超濾物；腦缺血；物質(zhì)代謝；能量代謝

第一作者：王志旺(1970-)，男，副教授，主要從事中藥藥理與毒理學(xué)研究。

中藥黃芪、紅芪具有補(bǔ)氣升陽(yáng)、利水消腫、益氣固表之功效，現(xiàn)代研究顯示，黃芪有確切的抗缺血性腦損傷作用〔1〕。超濾膜分離技術(shù)通過(guò)簡(jiǎn)單的物理分離過(guò)程，能有效除去中藥提取液中大分子物質(zhì)及雜質(zhì)，在解決中藥及其制劑的缺點(diǎn)方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。本研究對(duì)比觀測(cè)黃芪、紅芪超濾物對(duì)血瘀性腦缺血模型大鼠腦組織代謝水平的影響。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料黃芪超濾物、紅芪超濾物，黃芪、紅芪水煎液經(jīng)10 nm超濾，真空干燥，提取率分別為22%、28%，由甘肅中醫(yī)學(xué)院中藥藥劑研究室提供，批號(hào)：20121020、20121025；地塞米松，國(guó)藥集團(tuán)容生制藥有限公司生產(chǎn)，批準(zhǔn)文號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字p1020035，產(chǎn)品批號(hào)：12102211；人參再造丸，北京同仁堂科技發(fā)展股份有限公司制藥廠生產(chǎn)，批準(zhǔn)文號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字Z11020060，產(chǎn)品批號(hào)：1015827。葡萄糖(Glu)，上海榮盛生物藥業(yè)有限公司生產(chǎn)，生產(chǎn)批號(hào)：20130101147；乳酸(LD)、總氨基酸(T-AA)、三磷酸腺苷(ATP)、Na+-K+-ATPase與考馬斯亮藍(lán)蛋白試劑盒，南京建成生物工程研究所生產(chǎn)，生產(chǎn)批號(hào)：20130425、20130502、20130411、20130502、20130503。其余試劑為分析純。SPF級(jí)Wistar雄性大鼠，體重180～200 g，由甘肅中醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，動(dòng)物生產(chǎn)許可證SCXK(甘)2004-0006。SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)室，許可證號(hào)為SYXK(甘)2011-0001。Cole-Parmer LabGEN125勻漿機(jī)，北京中科科爾儀器有限公司；N-5600PC型METASH可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海元析儀器有限公司生產(chǎn)；ZMARK酶標(biāo)儀，美國(guó)BioRad生產(chǎn)。

1.2造模、給藥取Wistar雄性大鼠40只，按體重分層隨機(jī)分為正常對(duì)照組，模型組，人參再造丸組(0.86 g/kg)，黃芪超濾物組(1.32 g/kg)與紅芪超濾物組(1.68 g/kg)，每組8只。參考相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法〔2〕，各組大鼠按上述劑量灌胃相應(yīng)藥物10 ml/kg，正常對(duì)照組與模型組灌胃等量蒸餾水；給藥后隨即按0.2 mg/kg肌肉注射地塞米松1 ml/kg，正常對(duì)照組肌肉注射等量生理鹽水，1次/d，連續(xù)12 d。末次給藥前禁食9 h，給藥后1 h用水合氯醛麻醉，稱(chēng)重，分離并結(jié)扎雙側(cè)頸總動(dòng)脈60 min后，處死大鼠。

1.3取材、指標(biāo)檢測(cè)取大鼠腦組織，除去小腦、嗅球及低位腦干等部位，取部分腦組織稱(chēng)重，加入9倍量生理鹽水，于冰水浴勻漿，按試劑盒說(shuō)明書(shū)測(cè)定腦組織中Glu、LD、T-AA、ATP及Na+-K+-ATPase的含量；另取部分腦組織，經(jīng)10%甲醛固定、石蠟包埋、切片、HE染色，在光鏡下觀察腦組織病理學(xué)變化。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS11.5軟件行單因素方差分析。

2結(jié)果

2.1黃芪、紅芪超濾物對(duì)血瘀性腦缺血大鼠體重的影響實(shí)驗(yàn)前，各組間動(dòng)物體重?zé)o統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。實(shí)驗(yàn)第6、12天，模型組大鼠體重顯著減輕，與正常對(duì)照組比較差異顯著(P<0.01)；在黃芪超濾物、紅芪超濾物的治療下，大鼠的體重雖有一定的減小，但減幅收窄，與模型組比較，實(shí)驗(yàn)第12天黃芪超濾物組、紅芪超濾物組動(dòng)物體重有明顯差異(P<0.05)。見(jiàn)表1。

2.2黃芪、紅芪超濾物對(duì)血瘀性腦缺血大鼠腦組織物質(zhì)代謝的影響血瘀性腦缺血模型大鼠腦組織中Glu、T-AA的含量顯著下降，而LD含量明顯升高，與正常對(duì)照組比較差異顯著(P<0.01)；黃芪超濾物與紅芪超濾物可緩解上述變化，使腦組織中Glu與T-AA含量上升，LD含量下降，與模型組比較差異顯著(P<0.05，0.01)。見(jiàn)表2。

表1　黃芪、紅芪超濾物對(duì)血瘀性腦缺血大鼠

與模型組比較：1)P<0.05，2)P<0.01；下表同

表2　黃芪、紅芪超濾物對(duì)血瘀性腦缺血大鼠腦組織物質(zhì)

2.3黃芪、紅芪超濾物對(duì)血瘀性腦缺血大鼠腦組織能量代謝的影響血瘀性腦缺血模型大鼠大腦能量代謝出現(xiàn)障礙，腦組織中ATP與Na+-K+-ATPase的含量下降，與正常對(duì)照組比較差異顯著(P<0.05)；黃芪超濾物、紅芪超濾物可改善缺血腦組織的上述變化，與模型組比較差異顯著(P均<0.05)。見(jiàn)表3。

表3　黃芪、紅芪超濾物對(duì)血瘀性腦缺血大鼠腦組織能量

圖1　黃芪、紅芪超濾物對(duì)血瘀性腦缺血大鼠腦組織病理學(xué)的影響(HE，×10)

2.4黃芪、紅芪超濾物對(duì)血瘀性腦缺血大鼠腦組織病理學(xué)的影響正常對(duì)照組大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元與神經(jīng)纖維分層明顯，神經(jīng)元細(xì)胞形態(tài)正常、結(jié)構(gòu)完整、排列緊密；模型組大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元與神經(jīng)纖維分層模糊，神經(jīng)元細(xì)胞明顯腫脹、排列稀疏且紊亂；各給藥組與模型組相比，大腦皮質(zhì)神經(jīng)元與神經(jīng)纖維分層趨于清楚，神經(jīng)細(xì)胞腫脹減輕、排列趨于緊密并整齊。見(jiàn)圖1。

3討論

中藥黃芪、紅芪具有補(bǔ)氣升陽(yáng)、利水消腫、益氣固表之功效；黃芪抗腦缺血作用現(xiàn)代研究較多〔3，4〕，紅芪對(duì)腦缺血?jiǎng)游锏谋Ｗo(hù)作用亦有研究〔5〕，但由于服用劑量大、使用不方便而限制了黃芪、紅芪在治療腦缺血等疾病的臨床應(yīng)用。膜分離技術(shù)是一種新興的高效分離技術(shù)，由于它是一種簡(jiǎn)單的物理分離過(guò)程，操作過(guò)程中無(wú)化學(xué)變化，亦不添加任何化學(xué)藥物，因此在中藥產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和較大的開(kāi)發(fā)潛力〔6〕。超濾膜分離技術(shù)是膜分離技術(shù)之一，可有效除去中藥提取液中大分子有機(jī)物質(zhì)如蛋白質(zhì)、淀粉、鞣質(zhì)等，還能除去細(xì)菌、熱源、病毒等雜質(zhì)，在解決中藥劑量大、體積大、產(chǎn)品粗糙等缺點(diǎn)方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，經(jīng)過(guò)超濾處理后的藥液制成的制劑，其質(zhì)量(如澄明度)與穩(wěn)定性亦大大提高〔7〕。

隨著人類(lèi)飲食結(jié)構(gòu)的改變和平均壽命的延長(zhǎng)，腦血管病以其高發(fā)病率、高死亡率、高致殘率而位居三大死亡原因之首，其中缺血性腦血管病占腦血管病80%以上，已成為危害人類(lèi)健康的重大疾病〔8〕。腦缺血有早期溶栓法、抗凝、高壓氧、神經(jīng)保護(hù)劑等治療措施，受到人們廣泛的認(rèn)可，但或有一定的條件限制或療效不確定而難以獲得可靠的療效，因此，研究、開(kāi)發(fā)治療腦缺血的藥物一直是醫(yī)藥領(lǐng)域的熱點(diǎn)。腦缺血后腦組織與腦功能發(fā)生一系列變化，腦組織缺血缺氧、物質(zhì)代謝紊亂、能量轉(zhuǎn)化受阻，進(jìn)而引發(fā)組織炎癥、水腫、凋亡、壞死，在這一系列變化過(guò)程中逐漸出現(xiàn)腦功能障礙〔9，10〕。物質(zhì)代謝的目的是維持組織、細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定及提供能量代謝，腦神經(jīng)功能與腦能量代謝密切相關(guān)，腦缺血缺氧可引起腦組織損傷：血流完全阻斷6 s內(nèi)神經(jīng)元代謝即受影響，2 min腦電活動(dòng)停止，5 min起能量代謝和離子平衡被破壞，ATP耗竭，膜離子泵功能障礙，K+流出、Na+、Cl-和水大量進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)；5～10 min后神經(jīng)元即可發(fā)生不可逆損傷〔11〕。本研究結(jié)果顯示，黃芪超濾物與紅芪超濾物對(duì)大鼠缺血腦組織病理學(xué)有一定的改善作用，可明顯提高缺血腦組織中Glu、T-AA、ATP、Na+-K+-ATPase的含量，降低腦組織中LD的含量；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示黃芪超濾物與紅芪超濾物可抑制血瘀性腦缺血大鼠體重的異常下降，改善機(jī)體代謝水平。

綜上，黃芪超濾物與紅芪超濾物具有一定的抗腦缺血作用，二者的抗腦缺血作用未見(jiàn)明顯差異，其抗腦缺血作用可能與改善腦組織物質(zhì)與能量代謝有關(guān)，至于具體作用機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。

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〔2014-03-17修回〕

(編輯安冉冉/曹夢(mèng)園)

通訊作者：劉永琦(1973-)，男，教授，主要從事中醫(yī)藥免疫藥理學(xué)研究。

〔中圖分類(lèi)號(hào)〕R285.5

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A

〔文章編號(hào)〕1005-9202(2015)22-6362-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2015.22.020