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编号:10271470
粉防己碱对大鼠急性全脑缺血再灌注损伤的影响
http://www.100md.com 《中国病理生理杂志》 1999年第6期
     作者:

    单位:祝晓光 安徽蚌埠医学院药理教研室(蚌埠 233003)

    关键词:脑缺血;再灌注损伤;铬放射性同位素;钙通道阻滞剂

    中国病理生理杂志990621 祝晓光

    摘 要 目的:研究粉防己碱对大鼠急性全脑缺血再灌注时脑血流量的影响。方法:采用改良的大鼠四血管(双侧颈总和锁骨下动脉)结扎法,复制大鼠急性全脑缺血(30 min)再灌注(5 min,60 min)损伤模型。结果:粉防己碱能明显增加脑血流量,减少钙积累,减轻脑水肿。结论:粉防己碱对大鼠急性全脑缺血再灌注时神经原有较好的保护作用

    The effects of Tetrandrine on acute complete cerebral
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    ischemia - reperfusion injury in rat

    ZHU Xiao-Guang,

    Department of Pharmacology, Bengbu Medical College,Bengbu(233003)

    Abstract AIM :The effects of Tetrandrine ( Tet ) on acute complete cerebral ischemia-reperfusion ( I/R) injury in rats were studied. METHODS: This I/R model was produced by bilateral carotid artery (CCA) coupled with subclavia artery ( SCA) occlusion. RESULTS: Tet could increase cerebral blood flow (CBF),reduce Ca accumulation and decrease cerebral edema. CONCLUSION : Tet has a good protective effects on ceregral nerous injury induced by I/R in rats .
, 百拇医药
    MeSH Cerebral ischemia; Reperfusion injury; Chromium radioisotopes; Calcium channel blockers

    粉防己碱(Tetrandrine, Tet )是源于防己科植物的一种钙通道阻滞剂。临床治疗高血压、冠心病均获得良效。晚近报道Tet能松弛犬基底动脉[1]。我室近年工作也表明Tet对缺血脑组织有较好的保护作用[2],此作用是否与扩张脑血管、增加脑血流(cerebral blood flow, CBF)有关,迄今未见报道。本文采用放射性生物微球(radioactive biomicrosphere, RBMS)法,对此进行探讨。

    材料与方法

    一、药品与仪器:

    Tet由浙江金华制药厂提供;尼莫地平(nimodipine, Nim)为山东新华制药厂产品,用聚乙二醇400(PEG400)、甘油、蒸镏水按3∶1∶1配制;放射性51 铬酸钠由中国科学院原子能研究所提供。γ— 计数器FH-484北京综合仪器厂产品。原子吸收光谱仪(Varian,USA)。
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    二、动物:

    Sprague-Dawley 大鼠,体重(275±45) g,雌雄各半,均由江苏省实验动物中心提供。

    三、方法:

    按文献[3]制备RBMS,储冰箱备用,临用前稀释成80 000 counts.min-1.mL-1 RBMS。取SD大鼠80只,随机分10组,即假手术2 组(生理盐水组和Tet组);缺血30 min再灌注5 min (I30/R5)4组(溶剂对照组2组:Saline和PEG400组;Tet、Nim各1组);缺血30 min再灌注60 min (I30/R60)4组,分组同上。于缺血前20 min,I/R+Tet组iv Tet 15 mg.kg-1,I/R+Nim组iv Nim 5 μg.kg-1;溶剂对照组iv相应等容积的溶剂。而后用乌拉坦1.2 g.kg-1 ip麻醉、固定、气管插管、人工呼吸。按改良的四血管结扎法[4]分离并结扎双侧颈总动脉(common carotid arteries, CCA)和双侧锁骨下动脉(subclavia arteries, SA),造成急性完全性脑缺血。30 min松开四根血管扎线,造成缺血再灌注损伤,分别再灌注5 min、60 min。正中切开下腹部,右髂总动脉与自动抽注机相连,自心尖搏动最明显处开胸,暴露心脏,用5号注射针头刺入左室,将1 mL RBMS在1 min内匀速注入左室,注射同时打开抽注机,以1 mL.min-1速度抽血,注毕RBMS后5 s内关抽注机。将动物断颅处死,取出大脑,分离皮层(cerebral cortex, CC)、海马(hippocampus, HC)、纹状体(corpus striatum, CS),滤纸吸干表面血液,在精密天平上称重。用自动定标器分别测其放射性强度,然后按Yong等法[5]取少许烘干的脑组织用硝酸消化,用去离子水稀释待测,用原子吸收光谱测脑组织钙、钾、钠含量[6]。用下列公式计算各组织相对血流量、水含量及钙、钾、钠含量等。
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    CBF(mL.min-1.g-1)=[组织放射性强度×血液抽出量(mL.min-1)]/[血样品放射性强度×组织重量(g)]

    水含量(%)=(组织湿重-干重)/湿重×100

    离子含量(μmol.g-1脑组织干重)=测定浓度(μg.mL-1)×稀释的容积(mL)/[原子量×组织的干重(g)]

    各组数据均以均数±标准差()表示,两组资料组间t检验判断 均数差异显著性。

    结果
, 百拇医药
    一、Tet对正常及缺血再灌注大鼠CBF的影响:

    Tet假手术组CC、HC、CS的CBF测得结果分别为0.98、0.83、0.77 mL.min-1.g-1,与假手术生理盐水组相比依次增加了36%、24%、24%。I/R组CBF明显低于假手术组,但I/R+Tet 和I/R+Nim组的CBF显著高于I/R 对照组,结果见表1。

    表1 Tet对正常及缺血再灌注大鼠脑CBF的影响

    Tab 1 Influence of Tet on the regional CBF in normal and ischemia-reperfusion rat brains (,n=8) Group
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    CBF( mL.min-1.g-1)

    CC

    HS

    CS

    Normal

    NS

    0.72±0.11

    0.67±0.12

    0.62±0.10

    Tet

    0.98±0.13**
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    0.83±0.14

    0.77±0.12*

    I30/R5

    NS

    0.02±0.02▲▲

    0.03±0.02▲▲

    0.01±0.02▲▲

    Tet

    0.18±0.04**▲▲

    0.17±0.06**▲▲
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    0.15±0.07**▲▲

    PEG400

    0.03±0.02

    0.06±0.03

    0.05±0.03

    Nim

    0.12±0.03**▲▲

    0.15±0.06**▲▲

    0.11±0.05*▲▲

    I30/R60
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    NS

    0.08±0.07▲▲

    0.09±0.04▲▲

    0.07±0.05▲▲

    Tet

    0.25±0.12**▲▲

    0.24±0.11**▲▲

    0.27±0.13**▲▲

    PEG400

    0.10±0.03▲▲
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    0.09±0.05▲▲

    0.11±0.05▲▲

    Nim

    0.24±0.06**▲▲

    0.21±0.08**▲▲

    0.23±0.09*▲▲

    *P<0.05, **P<0.01 , vs related control group; ▲▲P<0.01 , vs normal saline

    二、Tet对脑组织钙、水、钾、钠含量的影响:

, 百拇医药     I30/R5时,脑CC、HC、CS组织钙累积、水钠含量明显增加,而钾含量减少,CC处尤甚。随灌注时间延长,此结果加剧。Tet能有效逆转该现象。Nim能明显降低钙含量,略降水含量,有效提高钾浓度。结果见表2、3。

    表2 Tet 对脑组织钙、钾含量的影响

    Tab 2 Effect of Tet on the Ca2+ and K+ contents in rats brains (,n=8) Group

    Calcium(μmol.g-1)

    Potassium (μmol.g-1)
, 百拇医药
    CC

    HC

    CS

    CC

    HC

    CS

    Normal

    10.2±0.62

    11.0±0.4

    11.3±0.9

    476.1±19.4

    399.9±23.7

    341.4±27.5
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    I30/R5 NS

    13.1±0.7▲▲

    13.9±0.6▲▲

    11.6±0.9

    364.3±26.2▲▲

    348.8±19.4

    325.1±24.3

    Tet

    11.7±0.9**▲▲

    12.0±0.7**▲▲
, 百拇医药
    10.9±1.2

    461.2±52.6**

    406.0±21.6**

    335.7±38.1

    PEG400

    20.2±1.1

    14.4±2.9

    17.9±2.4

    336.1±43.4

    320.2±39.7

    301.6±42.0
, 百拇医药
    Nim

    17.8±1.6**▲▲

    9.0±2.1**▲

    13.6±1.9**▲

    409.7±28.3**▲▲

    395.5±38.9**

    337.4±35.2

    I30/R60 NS

    14.7±1.2

    15.9±1.0
, 百拇医药
    12.8±1.3

    313.2±49.6

    329.9±46.4

    309.1±37.8

    Tet

    12.4±1.6*▲▲

    13.3±1.0**▲▲

    10.5±1.7*

    372.4±36.7*▲▲

    368.7±31.1
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    332.5±28.6

    PEG400

    23.2±2.0▲▲

    20.1±2.7▲▲

    18.9±3.0▲▲

    302.1±30.9▲▲

    261.2±37.3▲▲

    269.4±32.8▲▲

    Nim

    17.9±2.3**▲▲
, 百拇医药
    14.3±2.1**▲▲

    12.6±2.3**

    374.7±38.4**▲▲

    349.5±32.4**▲▲

    346.7±33.3**

    *P<0.05, ** P<0.01, vs related control group; ▲ P<0.05 , ▲▲ P<0.01 , vs normal group

    表3 Tet 对脑组织水、钠含量的影响

    Tab 3 Effect of Tet on the water and Na+ contents in rats brains (, n=8) Group
, 百拇医药
    Water content (%)

    Sodium content (μmol.g-1)

    CC

    HC

    CS

    CC

    HC

    CS

    Normal

    77.8±1.0

    78.2±0.8

    77.0±1.2
, 百拇医药
    271.2±18.2

    294.2±21.7

    274.2±19.9

    I30/R5 NS

    81.1±1.4

    81.2±1.1

    78.0±1.4

    396.4±34.2

    401.8±26.7

    329.2±31.5

    Tet
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    77.4±1.0**

    77.9±0.7**

    76.7±1.1

    312.7±32.0**▲▲

    306.1±29.4**

    271.7±30.3**

    PEG400

    79.7±1.3

    79.4±1.5

    78.3±1.4
, http://www.100md.com
    343.5±29.3

    340.6±27.3

    364.6±33.9

    Nim

    77.6±1.3*

    78.8±1.4

    77.5±1.6

    317.1±19.8**▲

    340.1±26.6▲▲

    312.8±32.6**▲▲

, 百拇医药     I30/R60 NS

    84.6±0.9

    84.0±1.2

    78.2±1.5

    489.5±27.0

    482.1±37.3

    349.3±34.2

    Tet

    78.9±1.2**▲▲

    79.1±1.1**

    76.8±1.4
, 百拇医药
    306.6±42.7**

    320.4±29.5**▲

    281.0±30.7**

    PEG400

    82.3±1.4

    81.8±0.9

    77.9±1.0▲▲

    438.4±39.0

    409.7±34.0

    301.9±28.8

, http://www.100md.com     Nim

    79.4±1.0* *▲▲

    80.0±1.2**▲▲

    77.1±1.3**

    311.9±34.9**

    332.6±36.1**▲

    294.6±32.5

    * P<0.05, ** P<0.01, vs related control group; ▲P<0.05 , ▲▲ P<0.01 , vs normal group

    讨论
, 百拇医药
    脑缺血损伤再灌注时损伤加重与多种因素有关:脑缺血时线粒体氧化代谢障碍而不能提供足够电子,且抗氧化系统抑制,使含有不配对电子的自由基大量产生,发生难以中断的链式反应,导致细胞膜钙通道通透性升高,激活亚细胞机制,最终引发细胞凋亡[7]。脂质过氧化在脑缺血再灌损伤中也起到重要作用。由于脑组织缺血时组织能量代谢障碍,损伤细胞膜结构和功能,再灌注时钙大量流入细胞,细胞内钙超负荷导致大脑细胞损伤。细胞线粒体内钙积聚致氧化磷酸化受阻,破坏膜结构的完整性甚至出现大脑细胞不可逆性损伤。脑缺血的神经原大量释放谷氨酸亦导致神经原损伤的加重。

    放射性微球测脑血流量,具有迅速、准确、便捷的特点,并可同时测定多个部位的血流量。本实验采用此法证实Tet具有明显增加脑血流的作用。

    本实验结果表明Tet能降低脑组织内钙负荷、增加CBF。Kwan等认为Tet是一种非选择性钙通道阻滞剂,能通过电压依赖性钙通道干扰钙内流[8]。Tet能抑制血管平滑肌,并对多种平滑肌有松弛作用。其扩血管、减少血管阻力、改变血液流变学特性、增加血流阻力等均有利于脑血流量的增加。从本实验结果可见Tet尚能减轻水肿、减少钾的丢失。这一切都说明Tet能减少脑组织损伤,从而逆转再灌损伤。
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    Nim为脂溶性二氢吡啶类L型钙通道阻断剂,能明显扩张脑血管,增加全脑缺血犬的CBF;并能使rCBF与pH增加;Nim 能改善缺血区低灌注和低代谢状态,并有明显的剂量依赖性。Tet扩血管增加血流量作用与Nim相似,降低钙浓度作用略强于Nim,这可能与Nim仅为L型电压敏感型钙通道特异性拮抗剂,从而使得其钙拮抗作用有限有关。二者详尽特点有待于进一步探讨。

    Tet作用广泛、毒性小,既可增加心肌血流量用于高血压、冠心病的治疗,又能明显增加脑血流,提示Tet对心脑血管缺血并存的患者效果可能更佳。 南京医科大学药理教研室

    参考文献

    1 杨兴海,姚伟星,夏国瑾,等.粉防己碱对犬多种血管平滑肌的作用.中国药理学与毒理学杂志,1995,9(2):116.
, 百拇医药
    2 祝晓光,顾丽英,陈桂英,等.粉防己碱对鼠脑缺血的保护作用.中国药理学通报,1997,13(2):148.

    3 王景贤,于占文,靳怀真,等.51铬-和99?锝生物微球测量动物器官局部血流量.中国药理学报,1985,6(4):248.

    4 田鹤屯 阝,陈前芬,谢群.两侧大脑缺血再灌流综合征的大白鼠新模型.蚌埠医学院学报,1991,16(1):3.

    5 Young W, Rappaport ZH, Chalf DJ, et al .Regional brain sodium, potassium and water changes in the rat middle cerebral artery occlusion of ischemia. Stroke,1987,18(4):751.
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    6 Rappaport ZH, Young W, Flamm ES. Regional brain calcium changes in the rat middle cerebral artery occlusion model of ischemia. Stroke ,1987,18(4):760.

    7 Bertrand E,Lechowica W,Szpak GM ,et al .Current views on the mechanisms of dopaminergic neuron death of the nigrostriatial system in Parkinson's disease. Neurol Neurochir Pol ,1997,31(2):295.

    8 Kwan CY, Deng HW, Guan YY. Tetrandrine is not a selective calcium channel blocker in vascular smooth muscle. Acta Pharmacol Sin, 1992,13(5):385.

    (1999年2月5日收稿,1999年4月15日修回), 百拇医药