麻黄碱在大鼠脑缺血-再灌注损伤中的意义
Role of ephedrine against cerebral ischemiareperfusion injury in rats
WANG Xin, XIAO Nong, ZHOU JiangBao, ZHANG XiaoPing
Department of Neurology, Institute of Pediatrics, Childrens Hospital, Chongqing University of Medical Sciences, Chongqing 400014, China
【Abstract】 AIM: To investigate the protective effects of ephedrine on the rats with cerebral ischemiareperfusion injury. METHODS: In vivo: Normal rats were randomly divided into 4 groups and injected respectively with ephedrine (2, 4, 8 mg/kg) and equal volume normal saline, once every 3 d, totally for 4 times. The plasma concentrations of thromboxane B2 (TXB2) and 6ketoPGF1α were detected by radioimmunohistochemistry. The ratio of TXB2 to 6ketoPGF1α (T/P) was calculated. The subgrouping, administrated doses and manner in middle cerbral artery occlusion (MCAO) group are same as the normal control group; In vitro: The brain microvascular endothelial cells were cultured and divided into 3 ephedrine groups (2, 4 and 8 mg/L) and 1 control group (no ephedrine). The plasma concentration of 6ketoPGF1α was detected after 2 h. RESULTS: In vivo: In the normal rats, T/P, the plasma concentrations of TXB2 and 6KetoPGF1α in the groups treated with 8mg/kg ephedrine were significantly lower than those in the control group (P<0.05). In the MCAO rats, compared to the control group, the TXB2 concentration and T/P in all treated groups were significantly lower (P<0.05); In vitro: The concentration of 6KetoPGF1α in each group was not different statistically (P>0.05). CONCLUSION: The protective effects of ephedrine on the MCAO rats may be related to balancing the ratio of TXA2/PGI2.
【Keywords】 thromboxane; prostaglandin; ephedrine; cerebral ischemia; rat
【摘要】 目的: 探讨麻黄碱对缺血-再灌注损伤大鼠的神经保护机制. 方法:体内部分:正常大鼠,分为4组,每组6只,分别腹腔注射不同剂量(2,4,8 mg/kg)麻黄碱和等体积生理盐水,每3日1次,共4次,应用放射免疫组织化学方法检测大鼠血浆中血栓素B2和6酮前列腺素F1α浓度,并且计算两者比值. MCAO模型大鼠分组、给药剂量及方法同于正常组. 体外部分:培养大鼠脑皮质微血管内皮细胞,分为麻黄碱给药组(培养基麻黄碱的浓度分别为2,4,8 mg/L)和对照组(培养基无麻黄碱)培养2 h后检测6酮前列腺素F1α浓度. 结果: 体内部分:①正常大鼠:麻黄碱8 mg/kg组TXB2,6KetoPGF1α和T/P低于正常对照组(P<0.05). ② MCAO模型大鼠:各给药组TXB2和T/P均低于对照组(P<0.05). ③ MCAO模型对照组TXB2,6KetoPGF1α和T/P高于正常对照组(P<0.05). 体外试验:麻黄碱各浓度组6KetoPGF1α与对照组的差别无统计学意义(P>0.05). 结论:麻黄碱对大鼠血浆TXA2PGI2平衡的影响可能与其对缺血-再灌注损伤大鼠的神经保护性作用有关.
【关键词】 血栓素;前列腺素;麻黄碱;脑缺血;大鼠
0引言
祖国传统医学认为,麻黄具有活血通络的功效,可明显改善中风后神经功能. 我们前期研究发现麻黄碱可以促进中脑动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)大鼠的运动功能康复,在蛋白及基因水平可以促进GAP43及SYP的表达增高[1],对大鼠脑缺血-再灌注损伤有一定保护作用. 为此,我们试图通过体内和体外试验观测麻黄碱对SD大鼠TXA2PGI2平衡的影响,进一步探讨麻黄碱对大鼠脑缺血-再灌注保护作用的可能机制.
1材料和方法
1.1材料清洁级成年SD大鼠48只,体质量220~250 g, 雌雄各半, 重庆医科大学试验动物中心提供. 随机分为8组:正常对照组,模型对照组,正常大鼠给药组与MCAO模型大鼠给药组(麻黄碱2, 4和8 mg/kg),每组6只. SL型CO2培养箱(美国,Nuaire),荧光显微镜(日本,Olympus), 电子分析天平(西班牙,COBOS),手术器械等. 血栓烷B2放射免疫分析试剂盒及6酮前列腺F1α放射免疫分析试剂盒购自江苏血液研究所,人VIII因子相关抗原试剂盒(北京中杉金桥生物技术有限公司).
1.2方法
1.2.1MCAO模型制备参考Koizumi等[2]方法. 大鼠麻醉后,仰卧位固定于手术台上,行颈前正中纵行切口;分离暴露右侧颈总动脉、颈外动脉和颈内动脉,剥离迷走神经,结扎颈总动脉近端和颈外动脉根部;在颈总动脉距分叉部约2 mm处剪开一小口,将制备好的栓线插入颈总动脉并伸入到颈内动脉内,推进深度约为18~20 mm,微遇阻力时停止;栓线经过颈总动脉分叉处、颈内动脉进入颅底至较细的大脑前动脉,以阻断来源于同侧颈内动脉、大脑前动脉及大脑后动脉的血流供应,完成对右侧中动脉的阻塞;缺血2 h后取出栓线,实现再灌注.
1.2.2大鼠脑皮质微血管内皮细胞培养采用陈彬等[3]方法进行细胞原代培养.
1.2.3处理因素①体内试验,给药组每3日腹腔注射麻黄碱一次,对照组注射等体积的生理盐水,共4次,12 d后SD大鼠心脏取血检测TXB2和6KetoPGF1α;②体外试验,SD大鼠脑皮质微血管内皮细胞培养第7日,传代至6孔培养板,接种密度为3×107/L,随机分为给药组3组(根据体内实验及麻黄碱的药物动力学[4]培养基麻黄碱的浓度分别是0.2,0.4和0.8 mg/L)和对照组(培养基无麻黄碱),每组6孔. 加入无血清M199培养基培养半0.5 h后,2 h后取培养基检测6KetoPGF1α的浓度.
1.2.4TXB2和6ketoPGF1α浓度测定用放射免疫方法检测血浆TXB2和6ketoPGF1α浓度及培养基6ketoPGF1α浓度. 试剂盒由苏州盛苏州大学血液研究所提供,严格按照试剂盒步骤进行. 结果由重庆医科大学附属儿童医院核医学室检测(GC911γ放射免疫计数器,中国科技大学科技实业公司中佳光电仪器分公司).
统计学处理: 用SPSS 13.0进行处理分析. 检测结果以x±s表示. 各组均数先行方差齐性检验,各个样本均数的比较先进行方差分析,组与组间采用SNKq检验,正常对照组和模型给药组之间进行T检验,P<0.05为检验水准.
2结果
2.1大体观察各组动物在实验过程中进食、活动均无影响, 生长发育良好, 无中毒症状及死亡.
2.2大鼠脑微血管内皮细胞培养显微镜观察分离的微血管段形态各异,长短不等,呈单枝或多枝状(图1A);3 d可见细胞分裂增殖形成散在细胞群落,7 d融合成片状,细胞紧密排列,互不重叠,呈典型的铺路卵石样结构(图1B);传代培养细胞形态同原代培养(图1C). 原代与第二代内皮细胞进行人Ⅷ因子相关抗原免疫组化检测,细胞计数90%以上细胞的胞浆和核膜周围被染成棕褐色(图1D),证实培养的内皮细胞为血管内皮细胞.
A:分离的微血管段 ×100;B:培养3 d的脑微血管内皮细胞 ×100;C:培养7 d的脑微血管内皮细胞 ×100;D:脑微血管内皮细胞Ⅷ因子相关抗原免疫组化 DAB ×400.
图1大鼠脑微血管内皮细胞的培养与鉴定(略)
2.3体内实验①正常大鼠:麻黄碱2 mg/kg与4 mg/kg组T/P与正常对照组相比,差异无统计学意义(P>0.05). 麻黄碱8 mg/kg组T/P低于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.05,表1). ② MCAO模型大鼠:麻黄碱各给药组TXB2和T/P低于模型对照组,差异有统计学意义(P<0.05,表1). ③ 模型对照组TXB2与T/P高于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.05).
2.4体外试验麻黄碱各浓度组培养基中6KetoPGF1α的浓度(ng/L, 1144.77±33.23, 1126.97±46.34, 1134.55±57.75)与对照组(ng/L, 1128.29±56.93)相比,差异无统计学意义(P>0.05).
3讨论
麻黄(Ephedra)是我国宝贵的药用植物,早在《神农本草经》中就有麻黄治疗中风后遗症的记载. 《宜明方》中也有不少以麻黄治疗中风的临床验证. 《千金》中指出麻黄能 “破癥坚积聚”,有名的小续命汤即以麻黄为主药. 目前仍有不少中医名家善用麻黄组成方剂治疗脑梗塞,并且有确切疗效[5].
表1麻黄碱对大鼠TXB2,6ketoPGF1α及T/P的影响(略)
aP<0.05 vs对照.
缺血-再灌注损伤时TXA2PGI2平衡失调,可以通过氧自由基[6]的生成,局部血管收缩、血小板聚集等加重脑和脊髓的再灌注损伤[7]. Fang等[8]发现在脑缺血模型大鼠的血与脑组织中TXB2明显升高、6KPGF1α升高或不变. 通过药物治疗或其他疗法能降低TXB2、调节T/P的比值,从而达到治疗脑缺血的效果. 阎福岭等[9]就研究发现中药丹参可以通过调节TXA2PGI2平衡减轻脑组织病理损害达到其神经康复作用. 本研究体内实验表明,在大鼠脑缺血-再灌损伤时,MCAO大鼠血浆中TXB2浓度及T/P高于正常大鼠,TXA2PGI2平衡受到破坏. MCAO伤后引起全身应激反应,通过神经、体液因素使机体释放儿茶酚胺、组织胺、缓激肽等活性物质,通过氧自由基的生成激活磷脂酶C产生TXA2和前列腺素,而血管内皮受损导致PGI2生成减少,缺血血小板在血管内聚集导致TXA2生成增加可能是TXA2PGI2平衡受到破坏的原因[8]. 而治疗剂量下的麻黄碱可以减小T/P比值,维持TXA2PGI2平衡. 麻黄碱的这种作用可能是其对MCAO损伤的保护性作用机制之一.
TXA2和PGI2主要由花生四烯酸经过环氧合酶(cyclooxygenase,COX)生成[10]. PGI2主要在血管内皮细胞产生,而TXA2主要在血小板产生. 本研究体外试验发现,各浓度麻黄碱培养基中6KetoPGF1α与对照组的差别无统计学意义. 在体内,除脑组织外肾脏、肺脏等组织也可以产生PGI2[11],由此我们推测,麻黄碱对PGI2的影响可能与各系统有关,而与正常的脑微血管内皮细胞的关系可能不大,但是不排除对损伤的脑微血管内皮细胞存在作用.
TXA2和PGI2分别通过TP受体和IP受体发挥作用. 它们都是G蛋白偶连受体,在中枢神经系统(central nervous system,CNS)和周围神经系统(peripheral nerveous system,PNS)中都有表达[12]. 虽然神经元TP受体信号传导通路还不是很清楚,但是海马神经元TP受体在细胞兴奋及突触传递中起重要作用. 突触前TP受体活化可以增加谷氨酸的释放. 谷氨酸是中枢神经系统中重要的兴奋性神经递质,若细胞外谷氨酸浓度过高可引起强烈的兴奋性神经毒性,导致神经元的肿胀和坏死[13],而突触后TP受体活化与突触传递的抑制有关[14]. 由此推测,麻黄碱可能是通过影响MCAO大鼠血浆TXA2PGI2的平衡,稳定神经细胞的TP和IP受体,减少谷氨酸的释放,起到对缺血-再灌注损伤大鼠的神经保护性作用.
综上所述,①麻黄碱对MCAO大鼠血浆TXA2PGI2平衡的维持而起到神经保护性作用. ②麻黄碱对PGI2的影响可能与各系统有关,而与正常的脑微血管内皮细胞的关系可能不大,但是不排除对损伤的脑微血管内皮细胞存在作用. ③影响MCAO大鼠血浆TXA2PGI2的平衡,稳定神经细胞的TP和IP受体,减少谷氨酸的释放,是麻黄碱神经保护性作用的可能途径之一. ④本实验为进一步探讨麻黄碱的神经保护作用机制提出了新的研究方向,并且奠定了一定的实验基础.
【参考文献】
[1] 赵晓科, 肖农, 周江堡,等. 麻黄碱对脑缺血大鼠运动功能恢复的影响及分子机制研究[J]. 中国康复医学杂志, 2005,20(03): 172-175.
[2] Koizumi J, Yoshida Y, Nakazava T, et al. Experimental studies of ischemic brain edema: A new experimental model of cerebral embolism in rat which recirculation can be introduced in the ischemic area[J]. Jan J Stroke, 1986, 8:1-4.
[3] 陈彬, 罗勇. 大鼠脑微血管内皮细胞的体外培养[J].卒中与神经疾病, 2005, 12(02):80-83.
[4] 高岭, 李莉, 刘利军,等. 反相高效液相色谱法测定伪麻黄碱水杨酸盐血药浓度[J]. 药物分析杂志, 2002, 22(06): 430-432.
[5] 陆金宝. 重用生麻黄治疗中风后遗症的探索[J]. 上海中医药杂志,1996, 11:5.
[6] Matsuo Y, Kihara T, Ikeda M, et al. Role of plateletactivating factor and thromboxane A2 in radical production during ischemia and reperfusion of the rat brain[J]. Brain Res,1996, 709(2):296-302.
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[8] Fang YC, Wu JS, Chen JJ, et al. Induction of prostacyclin/PGI2 synthase expression after cerebral ischemiareperfusion[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2006,26(4):491-501.
[9] 阎福岭, 袁真丽, 张博爱, 等. 丹参和光量子化丹参对脑缺血模型TxA2/PGI2及脑组织病理的影响[J].实用中西医结合杂志, 1997, 10(15):1426-1427.
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[11] Therland KL, Stubbe J, Thiesson HC, et al. Cycloxygenase2 is expressed in vasculature of normal and ischemic adult human kidney and is colocalized with vascular prostaglandin E2 EP4 receptors[J]. J Am Soc Nephrol,2004,15(5): 1189-1198.
[12] Kitanaka J, Hashimoto H, Gotoh M, et al. Expression pattern of messenger RNAs for prostanoid receptors in glial cell cultures[J]. Brain Res, 1996, 707(2):282-287.
[13] 岳少杰. 谷氨酸酸的兴奋性神经毒性作用与中枢神经系统损伤[J]. 国外医学神经病学神经外科学分册, 1994, 21(4):205-208.
[14] Hsu KS, Kan WM. Thromboxane A2 agonist modulation of excitatory synaptic transmission in the rat hippocampal slice[J]. Br J Pharmaco, l996,118(8):2220-2227.
编辑王小仲
基金项目:重庆市卫生局中医药科研项目(2003B38)
(重庆医科大学附属儿童医院:神经内科,儿科研究所,重庆 400014), http://www.100md.com(王鑫,肖农,周江堡,张晓萍)
WANG Xin, XIAO Nong, ZHOU JiangBao, ZHANG XiaoPing
Department of Neurology, Institute of Pediatrics, Childrens Hospital, Chongqing University of Medical Sciences, Chongqing 400014, China
【Abstract】 AIM: To investigate the protective effects of ephedrine on the rats with cerebral ischemiareperfusion injury. METHODS: In vivo: Normal rats were randomly divided into 4 groups and injected respectively with ephedrine (2, 4, 8 mg/kg) and equal volume normal saline, once every 3 d, totally for 4 times. The plasma concentrations of thromboxane B2 (TXB2) and 6ketoPGF1α were detected by radioimmunohistochemistry. The ratio of TXB2 to 6ketoPGF1α (T/P) was calculated. The subgrouping, administrated doses and manner in middle cerbral artery occlusion (MCAO) group are same as the normal control group; In vitro: The brain microvascular endothelial cells were cultured and divided into 3 ephedrine groups (2, 4 and 8 mg/L) and 1 control group (no ephedrine). The plasma concentration of 6ketoPGF1α was detected after 2 h. RESULTS: In vivo: In the normal rats, T/P, the plasma concentrations of TXB2 and 6KetoPGF1α in the groups treated with 8mg/kg ephedrine were significantly lower than those in the control group (P<0.05). In the MCAO rats, compared to the control group, the TXB2 concentration and T/P in all treated groups were significantly lower (P<0.05); In vitro: The concentration of 6KetoPGF1α in each group was not different statistically (P>0.05). CONCLUSION: The protective effects of ephedrine on the MCAO rats may be related to balancing the ratio of TXA2/PGI2.
【Keywords】 thromboxane; prostaglandin; ephedrine; cerebral ischemia; rat
【摘要】 目的: 探讨麻黄碱对缺血-再灌注损伤大鼠的神经保护机制. 方法:体内部分:正常大鼠,分为4组,每组6只,分别腹腔注射不同剂量(2,4,8 mg/kg)麻黄碱和等体积生理盐水,每3日1次,共4次,应用放射免疫组织化学方法检测大鼠血浆中血栓素B2和6酮前列腺素F1α浓度,并且计算两者比值. MCAO模型大鼠分组、给药剂量及方法同于正常组. 体外部分:培养大鼠脑皮质微血管内皮细胞,分为麻黄碱给药组(培养基麻黄碱的浓度分别为2,4,8 mg/L)和对照组(培养基无麻黄碱)培养2 h后检测6酮前列腺素F1α浓度. 结果: 体内部分:①正常大鼠:麻黄碱8 mg/kg组TXB2,6KetoPGF1α和T/P低于正常对照组(P<0.05). ② MCAO模型大鼠:各给药组TXB2和T/P均低于对照组(P<0.05). ③ MCAO模型对照组TXB2,6KetoPGF1α和T/P高于正常对照组(P<0.05). 体外试验:麻黄碱各浓度组6KetoPGF1α与对照组的差别无统计学意义(P>0.05). 结论:麻黄碱对大鼠血浆TXA2PGI2平衡的影响可能与其对缺血-再灌注损伤大鼠的神经保护性作用有关.
【关键词】 血栓素;前列腺素;麻黄碱;脑缺血;大鼠
0引言
祖国传统医学认为,麻黄具有活血通络的功效,可明显改善中风后神经功能. 我们前期研究发现麻黄碱可以促进中脑动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)大鼠的运动功能康复,在蛋白及基因水平可以促进GAP43及SYP的表达增高[1],对大鼠脑缺血-再灌注损伤有一定保护作用. 为此,我们试图通过体内和体外试验观测麻黄碱对SD大鼠TXA2PGI2平衡的影响,进一步探讨麻黄碱对大鼠脑缺血-再灌注保护作用的可能机制.
1材料和方法
1.1材料清洁级成年SD大鼠48只,体质量220~250 g, 雌雄各半, 重庆医科大学试验动物中心提供. 随机分为8组:正常对照组,模型对照组,正常大鼠给药组与MCAO模型大鼠给药组(麻黄碱2, 4和8 mg/kg),每组6只. SL型CO2培养箱(美国,Nuaire),荧光显微镜(日本,Olympus), 电子分析天平(西班牙,COBOS),手术器械等. 血栓烷B2放射免疫分析试剂盒及6酮前列腺F1α放射免疫分析试剂盒购自江苏血液研究所,人VIII因子相关抗原试剂盒(北京中杉金桥生物技术有限公司).
1.2方法
1.2.1MCAO模型制备参考Koizumi等[2]方法. 大鼠麻醉后,仰卧位固定于手术台上,行颈前正中纵行切口;分离暴露右侧颈总动脉、颈外动脉和颈内动脉,剥离迷走神经,结扎颈总动脉近端和颈外动脉根部;在颈总动脉距分叉部约2 mm处剪开一小口,将制备好的栓线插入颈总动脉并伸入到颈内动脉内,推进深度约为18~20 mm,微遇阻力时停止;栓线经过颈总动脉分叉处、颈内动脉进入颅底至较细的大脑前动脉,以阻断来源于同侧颈内动脉、大脑前动脉及大脑后动脉的血流供应,完成对右侧中动脉的阻塞;缺血2 h后取出栓线,实现再灌注.
1.2.2大鼠脑皮质微血管内皮细胞培养采用陈彬等[3]方法进行细胞原代培养.
1.2.3处理因素①体内试验,给药组每3日腹腔注射麻黄碱一次,对照组注射等体积的生理盐水,共4次,12 d后SD大鼠心脏取血检测TXB2和6KetoPGF1α;②体外试验,SD大鼠脑皮质微血管内皮细胞培养第7日,传代至6孔培养板,接种密度为3×107/L,随机分为给药组3组(根据体内实验及麻黄碱的药物动力学[4]培养基麻黄碱的浓度分别是0.2,0.4和0.8 mg/L)和对照组(培养基无麻黄碱),每组6孔. 加入无血清M199培养基培养半0.5 h后,2 h后取培养基检测6KetoPGF1α的浓度.
1.2.4TXB2和6ketoPGF1α浓度测定用放射免疫方法检测血浆TXB2和6ketoPGF1α浓度及培养基6ketoPGF1α浓度. 试剂盒由苏州盛苏州大学血液研究所提供,严格按照试剂盒步骤进行. 结果由重庆医科大学附属儿童医院核医学室检测(GC911γ放射免疫计数器,中国科技大学科技实业公司中佳光电仪器分公司).
统计学处理: 用SPSS 13.0进行处理分析. 检测结果以x±s表示. 各组均数先行方差齐性检验,各个样本均数的比较先进行方差分析,组与组间采用SNKq检验,正常对照组和模型给药组之间进行T检验,P<0.05为检验水准.
2结果
2.1大体观察各组动物在实验过程中进食、活动均无影响, 生长发育良好, 无中毒症状及死亡.
2.2大鼠脑微血管内皮细胞培养显微镜观察分离的微血管段形态各异,长短不等,呈单枝或多枝状(图1A);3 d可见细胞分裂增殖形成散在细胞群落,7 d融合成片状,细胞紧密排列,互不重叠,呈典型的铺路卵石样结构(图1B);传代培养细胞形态同原代培养(图1C). 原代与第二代内皮细胞进行人Ⅷ因子相关抗原免疫组化检测,细胞计数90%以上细胞的胞浆和核膜周围被染成棕褐色(图1D),证实培养的内皮细胞为血管内皮细胞.
A:分离的微血管段 ×100;B:培养3 d的脑微血管内皮细胞 ×100;C:培养7 d的脑微血管内皮细胞 ×100;D:脑微血管内皮细胞Ⅷ因子相关抗原免疫组化 DAB ×400.
图1大鼠脑微血管内皮细胞的培养与鉴定(略)
2.3体内实验①正常大鼠:麻黄碱2 mg/kg与4 mg/kg组T/P与正常对照组相比,差异无统计学意义(P>0.05). 麻黄碱8 mg/kg组T/P低于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.05,表1). ② MCAO模型大鼠:麻黄碱各给药组TXB2和T/P低于模型对照组,差异有统计学意义(P<0.05,表1). ③ 模型对照组TXB2与T/P高于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.05).
2.4体外试验麻黄碱各浓度组培养基中6KetoPGF1α的浓度(ng/L, 1144.77±33.23, 1126.97±46.34, 1134.55±57.75)与对照组(ng/L, 1128.29±56.93)相比,差异无统计学意义(P>0.05).
3讨论
麻黄(Ephedra)是我国宝贵的药用植物,早在《神农本草经》中就有麻黄治疗中风后遗症的记载. 《宜明方》中也有不少以麻黄治疗中风的临床验证. 《千金》中指出麻黄能 “破癥坚积聚”,有名的小续命汤即以麻黄为主药. 目前仍有不少中医名家善用麻黄组成方剂治疗脑梗塞,并且有确切疗效[5].
表1麻黄碱对大鼠TXB2,6ketoPGF1α及T/P的影响(略)
aP<0.05 vs对照.
缺血-再灌注损伤时TXA2PGI2平衡失调,可以通过氧自由基[6]的生成,局部血管收缩、血小板聚集等加重脑和脊髓的再灌注损伤[7]. Fang等[8]发现在脑缺血模型大鼠的血与脑组织中TXB2明显升高、6KPGF1α升高或不变. 通过药物治疗或其他疗法能降低TXB2、调节T/P的比值,从而达到治疗脑缺血的效果. 阎福岭等[9]就研究发现中药丹参可以通过调节TXA2PGI2平衡减轻脑组织病理损害达到其神经康复作用. 本研究体内实验表明,在大鼠脑缺血-再灌损伤时,MCAO大鼠血浆中TXB2浓度及T/P高于正常大鼠,TXA2PGI2平衡受到破坏. MCAO伤后引起全身应激反应,通过神经、体液因素使机体释放儿茶酚胺、组织胺、缓激肽等活性物质,通过氧自由基的生成激活磷脂酶C产生TXA2和前列腺素,而血管内皮受损导致PGI2生成减少,缺血血小板在血管内聚集导致TXA2生成增加可能是TXA2PGI2平衡受到破坏的原因[8]. 而治疗剂量下的麻黄碱可以减小T/P比值,维持TXA2PGI2平衡. 麻黄碱的这种作用可能是其对MCAO损伤的保护性作用机制之一.
TXA2和PGI2主要由花生四烯酸经过环氧合酶(cyclooxygenase,COX)生成[10]. PGI2主要在血管内皮细胞产生,而TXA2主要在血小板产生. 本研究体外试验发现,各浓度麻黄碱培养基中6KetoPGF1α与对照组的差别无统计学意义. 在体内,除脑组织外肾脏、肺脏等组织也可以产生PGI2[11],由此我们推测,麻黄碱对PGI2的影响可能与各系统有关,而与正常的脑微血管内皮细胞的关系可能不大,但是不排除对损伤的脑微血管内皮细胞存在作用.
TXA2和PGI2分别通过TP受体和IP受体发挥作用. 它们都是G蛋白偶连受体,在中枢神经系统(central nervous system,CNS)和周围神经系统(peripheral nerveous system,PNS)中都有表达[12]. 虽然神经元TP受体信号传导通路还不是很清楚,但是海马神经元TP受体在细胞兴奋及突触传递中起重要作用. 突触前TP受体活化可以增加谷氨酸的释放. 谷氨酸是中枢神经系统中重要的兴奋性神经递质,若细胞外谷氨酸浓度过高可引起强烈的兴奋性神经毒性,导致神经元的肿胀和坏死[13],而突触后TP受体活化与突触传递的抑制有关[14]. 由此推测,麻黄碱可能是通过影响MCAO大鼠血浆TXA2PGI2的平衡,稳定神经细胞的TP和IP受体,减少谷氨酸的释放,起到对缺血-再灌注损伤大鼠的神经保护性作用.
综上所述,①麻黄碱对MCAO大鼠血浆TXA2PGI2平衡的维持而起到神经保护性作用. ②麻黄碱对PGI2的影响可能与各系统有关,而与正常的脑微血管内皮细胞的关系可能不大,但是不排除对损伤的脑微血管内皮细胞存在作用. ③影响MCAO大鼠血浆TXA2PGI2的平衡,稳定神经细胞的TP和IP受体,减少谷氨酸的释放,是麻黄碱神经保护性作用的可能途径之一. ④本实验为进一步探讨麻黄碱的神经保护作用机制提出了新的研究方向,并且奠定了一定的实验基础.
【参考文献】
[1] 赵晓科, 肖农, 周江堡,等. 麻黄碱对脑缺血大鼠运动功能恢复的影响及分子机制研究[J]. 中国康复医学杂志, 2005,20(03): 172-175.
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编辑王小仲
基金项目:重庆市卫生局中医药科研项目(2003B38)
(重庆医科大学附属儿童医院:神经内科,儿科研究所,重庆 400014), http://www.100md.com(王鑫,肖农,周江堡,张晓萍)