三七总皂甙对家兔脑损伤后脑组织中丙二醛含量变化的影响
作者：韩金安 孙增会 匡永勤 周虎田 杨立斌 曾凡俊 胡威夷 王晓丽
单位：韩金安 孙增会(解放军477医院神经外科，湖北 襄樊 441003)；匡永勤 周虎田 杨立斌 曾凡俊 胡威夷 王晓丽(成都军区总医院神经外科，四川 成都 610083)
关键词：皂甙类；脑损伤；丙二醛
中国病理生理杂志000321
[摘 要] 目的：研究三七总皂甙(PNS)对减轻颅脑创伤后脑组织损伤机制。方法：改良八木国夫法检测家兔脑损伤后24 h脑组织中的丙二醛(MDA)含量、脑组织含水量及脑组织超微结构改变，观察PNS对上述指标的影响。结果：脑损伤后24 h脑损伤+PNS组及对照组脑组织中MDA含量分别为(81.43±9.72) nmol/g湿脑，(76.87±8.31) nmol/g湿脑，明显低于脑损伤组MDA含量(106.52±17.68) nmol/g湿脑，(P<0.01)；脑损伤+PNS组及对照组脑组织中水含量分别为78.97%±0.91%,78.35%±0.89%，明显低于脑损伤组80.74±0.98(P<0.01)。损伤脑组织中MDA含量与伤后脑水肿程度呈正相关(P<0.01)，同时脑损伤组出现明显的脑组织超微病理改变。结论：PNS能够降低颅脑损伤后自由基的产生，减轻脑水肿和脑组织病理损害，对颅脑损伤具有一定的脑保护作用。
, 百拇医药
[中图分类号] R361+.3 [文献标识码] A
[文章编号] 1000-4718(2000)03-0269-03
Effects of panax notoginseng saponins on malondialdehyde content of the brain following brain injury in rabbits
HAN Jin-an,ZENG Fan-jun，SUN Zeng-hui
(Department of Neurosurgery, The 477 Hospital of PLA, Xiangfan 441003, China)
KUANG Yong-qin, ZHOU Hu-tian, YANG Li-bing,HU Wei-yi, WANG Xiao-li
, 百拇医药
(Department of Neurosurgery, The Cheng Du General Military Hospital, Chengdu 610083, China)
[Abstract] AIM: To study the protective effect of panax notoginseng saponins (PNS) on brain in experimental brain injury. METHODS:A model of local cerebral injury on rabbits was set up by a drop of 100 weight at 20cm height hitting on the left epidura. PNS 100mg/kg was intravenous injection at 30min, 12 h after brain injury. The content of malondialdehyde (MDA) and water in brain tissue at 24h after brain injury were measured, and the changes of the ultrastructures of brain tissue was observed.RESULTS:The MDA in the brain tissue following brain injury significantly increased, which related to the degree of brain edema; PNS dramatically decreased MDA in the brain tissue following brain injury and can alleviate the neuron ultrastructures damage.CONCLUSION:The inhibition of injury induced MDA increasing in the brain tissue by PNS may contribute to its overall neuroprotective action.
, 百拇医药
[MeSH] Saponins; Brain injuries; Malondialdehyde
三七总皂甙(panax notoginseng saponins, PNS)作为中药三七的有效成分已广泛用于预防缺血、缺氧性脑损害，但对治疗颅脑损伤的实验研究尚未见报道。本文采用落体致伤动物模型，观察PNS对颅脑损伤后脑组织中丙二醛(malondialdehyde,MDA)，脑含水量，及脑组织超微结构变化的影响，观察PNS是否减轻脑外伤后脑水肿程度和脑组织损害及其作用机制。
材 料 和 方 法
一、实验动物及分组
健康成年日本大耳白兔30只(四川省医药实验动物管理中心提供)，雌雄不拘，体重(2.30±0.40) kg，伤前随机分3组：脑损伤组、脑损伤+PNS组、对照组各10只。
, 百拇医药
二、模型复制
动物以3%戊巴比妥钠30 mg/kg经耳缘静脉注射麻醉后，固定头颅和躯干，于左额顶头皮矢状切开，做1 cm的颅骨开窗，硬膜保持完整，将撞杆置于硬膜外，用电磁吸引与释放100 g重的砝码，下落20 cm，撞击撞杆(直径0.8 cm)使之下移0.4 cm，受力面积0.64 cm，对照组除不致伤外，其余步骤完全同脑损伤组。
三、给药方法
PNS粉剂(昆明植物研究所、昆明制药厂提供)用注射用水配成5%的溶液。脑损伤+PNS组于伤后30 min及12 h分别给予PNS 100 mg/kg，配于5%葡萄糖液25 mL/kg中，缓慢静脉滴注，脑损伤组和对照组除不加PNS外，以同样的方式给予等量的5%葡萄糖液，观察24 h。
四、脑组织MDA含量的检测
, 百拇医药
脑损伤后24 h，活杀动物，立即于伤灶边缘取脑皮质200 mg加入含有EDTA 1 mol/L的冰盐水2 mL中制成匀浆，取匀浆液200 μL采用改良八木国夫法[1]，在722型紫外分光光度仪533 nm处测定光度密度值，结果以nmol/g湿重脑组织表示。
五、脑组织的含水量的测定
动物断头取脑弃去小脑、嗅脑及脑干、纵裂切开两大脑半球，滤纸吸去表面血液，分析天平称左半球湿重(室温16～20℃，湿度70～90%)。脑组织置于恒温烤箱中100℃ 24 h烘干至恒重。按Elliot公式计算脑含水量。
六、脑组织的电镜观察
每组各取4只动物，在距损伤边缘0.5 cm处取脑组织1块，按常规固定，脱水和包埋，制成电镜切片，于H-300透射电镜下观察照相。
, 百拇医药
七、数据统计处理
数据采用医用SPRM统计程序包，对数据进行单因素方差分析和相关分析，列表中数据均用均数±标准差(
±s)表示。
结 果
一、脑组织中MDA含量
脑损伤组伤后24 h、脑组织中MDA含量，为(106.52±17.68) nmol/g湿脑，明显高于脑损伤+PNS组和对照组(P<0.01)。而脑损伤+PNS组与对照组的MDA含量无明显差异(P>0.05)，见表1。
表1 脑组织中MDA含量和水含量
Tab 1 The content of MDA and brain water in brain tissue (±s,n=10) Group
, 百拇医药
MDA (nmol/g)
Brain water(%)
Brain injury
106.52±17.68**
80.74±0.98**
Brain injury+PNS
81.43±9.72
78.97±0.91
Control
76.87±8.31
78.35±0.08
, 百拇医药
*P<0.01，vs brain injury+PNS or control
二、脑组织中含水量
脑损伤组伤后24 h，脑组织中含水量为80.74%±0.98%明显高于脑损伤+PNS组和对照组(P<0.01)。而脑损伤+PNS组和对照组脑组织含水量无显著差异(P>0.05)，见表1。
三、脑组织超微结构变化
脑损伤组脑组织细胞浆高度水肿，空泡变性显著，细胞膜断裂，细胞器少见，核膜不连续，核碎裂、靠边(见图1)。毛细血管基底膜破坏。脑损伤+PNS组脑组织，核膜完整，核仁清楚，胞浆无明显水肿(见图2)，毛细血管基底膜完整。
四、相关分析显示脑损伤组和脑损伤+PNS组脑组织中MDA含量和脑含水量呈明显正相关(r=0.865,P<0.01，r=0.821,P<0.01)。
, 百拇医药
Fig 1 Neuron cellular edema and nucleolar margination in
brain injury group TEM×5 000
图1 脑损伤组，神经元水肿，核仁靠边
Fig 2 Neuron cellular edema disappearance in brain
injury+PNS group TEM×5 000
图2 脑损伤+PNS组，神经元水肿消失，核膜完整
讨 论
, http://www.100md.com
本实验研究从生化角度探讨了家兔脑损伤后脑组织中MDA含量变化及伤后给予PNS治疗对其影响，结果发现：①伤后脑损伤区MDA含量显著升高，其升高值与伤后脑水肿的程度相关联；②PNS能降低伤后脑组织中MDA的升高，同时减轻脑水肿。
近年来，有关自由基在脑缺血、颅脑外伤中的作用研究较多，实验结果均证实自由基在脑损伤中起重要作用。脑损伤后脑组织中MDA升高可能由于：①脑损伤后脑组织局部区域缺血、缺氧，而产生大量的MDA；②局部损伤脑出血；红细胞释放出大量的Fe2+催化自由基反应，使其MDA生成增加。生成的大量氧自由基氧化不饱和脂肪酸中的双链，很多重要的脂质依赖酶如Na+-K+-ATPase,Ca2+-Mg2+-ATPase等变性失活、使细胞内Na+主动转运丧失，大量的水钠贮积于细胞内，神经组织细胞肿胀，神经元质膜和亚细胞器损伤[2]，血脑屏障形态结构受损，毛细血管通透性增加[3]。结合文献资料和本组实验结果，我们认为，脑损伤后氧自由基的大量生成可加重脑损伤和脑水肿，血脑屏障通透性增加。
, 百拇医药
正常体内存在氧自由基清除系统，在病理情况下短时间内产生大量的氧自由基，超出自身的清除能力，可引发组织的病理损害。PNS作为中药三七的有效成份，近年对其研究表明，它对缺血、缺氧性脑损伤具有较好的治疗作用，其治疗机制与减少损伤后组织中MDA含量有关。许多研究表明PNS具有抗自由基损害作用，其可能机制有：①PNS可通过AP2位点激活SOD基因，使SOD生成增加；②降低XOD的活性，减少O生成；③直接清除O；④提高机体的耐缺氧能力，保护膜系统和线粒体功能，提高溶酶体膜稳定性。阻滞花生四烯酸的降解，从而阻断膜脂质降解的级联反应[4，5]。
本研究结果显示，随着伤后脑组织中MDA含量的降低，PNS治疗组伤后脑水肿程度也明显减轻。表明PNS可通过减少脑损伤后自由基的产生，提高自由基的清除能力，来达到减轻脑水肿的程度和脑组织的损害。
[参 考 文 献]
, 百拇医药
[1] 齐风菊，周玫，陈瑗，等. 血浆丙二醛含量的测定方法一改良八木国夫法[J]. 第一军医大学学报，1986，6(2)：152～154.
[2] Ikeda Y, Long DM. The molecular basis of brain injury and brain edema: The role of oxygen free [J]. Neurosurg, 1990,22(1):1～8.
[3] 于新，刘宗惠. 脑损伤和脑水肿的氧自由基作用和超氧化物歧化酶的治疗作用. 国外医学神经病学神经外科学分册，1994，21(3)：128～130.
[4] 韩金安，胡威夷. 三七总皂甙对中枢神经损伤氧自由基病理作用的影响[J]. 中国药理学通报，1996，12(6)：487～498.
[5] Kin YH. Transcriptional activation of the Cu, Zn Superoxide dismutase gene through the AP2 site by ginsenoside Rb2 extracted from a medicinal plant, panax ginseng[J]. J Biol Chem, 1996, 271(40):24539.
[收稿日期] 1998-10-06 [修回日期] 1999-10-13, 百拇医药
单位：韩金安 孙增会(解放军477医院神经外科，湖北 襄樊 441003)；匡永勤 周虎田 杨立斌 曾凡俊 胡威夷 王晓丽(成都军区总医院神经外科，四川 成都 610083)
关键词：皂甙类；脑损伤；丙二醛
中国病理生理杂志000321
[摘 要] 目的：研究三七总皂甙(PNS)对减轻颅脑创伤后脑组织损伤机制。方法：改良八木国夫法检测家兔脑损伤后24 h脑组织中的丙二醛(MDA)含量、脑组织含水量及脑组织超微结构改变，观察PNS对上述指标的影响。结果：脑损伤后24 h脑损伤+PNS组及对照组脑组织中MDA含量分别为(81.43±9.72) nmol/g湿脑，(76.87±8.31) nmol/g湿脑，明显低于脑损伤组MDA含量(106.52±17.68) nmol/g湿脑，(P<0.01)；脑损伤+PNS组及对照组脑组织中水含量分别为78.97%±0.91%,78.35%±0.89%，明显低于脑损伤组80.74±0.98(P<0.01)。损伤脑组织中MDA含量与伤后脑水肿程度呈正相关(P<0.01)，同时脑损伤组出现明显的脑组织超微病理改变。结论：PNS能够降低颅脑损伤后自由基的产生，减轻脑水肿和脑组织病理损害，对颅脑损伤具有一定的脑保护作用。
, 百拇医药
[中图分类号] R361+.3 [文献标识码] A
[文章编号] 1000-4718(2000)03-0269-03
Effects of panax notoginseng saponins on malondialdehyde content of the brain following brain injury in rabbits
HAN Jin-an,ZENG Fan-jun，SUN Zeng-hui
(Department of Neurosurgery, The 477 Hospital of PLA, Xiangfan 441003, China)
KUANG Yong-qin, ZHOU Hu-tian, YANG Li-bing,HU Wei-yi, WANG Xiao-li
, 百拇医药
(Department of Neurosurgery, The Cheng Du General Military Hospital, Chengdu 610083, China)
[Abstract] AIM: To study the protective effect of panax notoginseng saponins (PNS) on brain in experimental brain injury. METHODS:A model of local cerebral injury on rabbits was set up by a drop of 100 weight at 20cm height hitting on the left epidura. PNS 100mg/kg was intravenous injection at 30min, 12 h after brain injury. The content of malondialdehyde (MDA) and water in brain tissue at 24h after brain injury were measured, and the changes of the ultrastructures of brain tissue was observed.RESULTS:The MDA in the brain tissue following brain injury significantly increased, which related to the degree of brain edema; PNS dramatically decreased MDA in the brain tissue following brain injury and can alleviate the neuron ultrastructures damage.CONCLUSION:The inhibition of injury induced MDA increasing in the brain tissue by PNS may contribute to its overall neuroprotective action.
, 百拇医药
[MeSH] Saponins; Brain injuries; Malondialdehyde
三七总皂甙(panax notoginseng saponins, PNS)作为中药三七的有效成分已广泛用于预防缺血、缺氧性脑损害，但对治疗颅脑损伤的实验研究尚未见报道。本文采用落体致伤动物模型，观察PNS对颅脑损伤后脑组织中丙二醛(malondialdehyde,MDA)，脑含水量，及脑组织超微结构变化的影响，观察PNS是否减轻脑外伤后脑水肿程度和脑组织损害及其作用机制。
材 料 和 方 法
一、实验动物及分组
健康成年日本大耳白兔30只(四川省医药实验动物管理中心提供)，雌雄不拘，体重(2.30±0.40) kg，伤前随机分3组：脑损伤组、脑损伤+PNS组、对照组各10只。
, 百拇医药
二、模型复制
动物以3%戊巴比妥钠30 mg/kg经耳缘静脉注射麻醉后，固定头颅和躯干，于左额顶头皮矢状切开，做1 cm的颅骨开窗，硬膜保持完整，将撞杆置于硬膜外，用电磁吸引与释放100 g重的砝码，下落20 cm，撞击撞杆(直径0.8 cm)使之下移0.4 cm，受力面积0.64 cm，对照组除不致伤外，其余步骤完全同脑损伤组。
三、给药方法
PNS粉剂(昆明植物研究所、昆明制药厂提供)用注射用水配成5%的溶液。脑损伤+PNS组于伤后30 min及12 h分别给予PNS 100 mg/kg，配于5%葡萄糖液25 mL/kg中，缓慢静脉滴注，脑损伤组和对照组除不加PNS外，以同样的方式给予等量的5%葡萄糖液，观察24 h。
四、脑组织MDA含量的检测
, 百拇医药
脑损伤后24 h，活杀动物，立即于伤灶边缘取脑皮质200 mg加入含有EDTA 1 mol/L的冰盐水2 mL中制成匀浆，取匀浆液200 μL采用改良八木国夫法[1]，在722型紫外分光光度仪533 nm处测定光度密度值，结果以nmol/g湿重脑组织表示。
五、脑组织的含水量的测定
动物断头取脑弃去小脑、嗅脑及脑干、纵裂切开两大脑半球，滤纸吸去表面血液，分析天平称左半球湿重(室温16～20℃，湿度70～90%)。脑组织置于恒温烤箱中100℃ 24 h烘干至恒重。按Elliot公式计算脑含水量。
六、脑组织的电镜观察
每组各取4只动物，在距损伤边缘0.5 cm处取脑组织1块，按常规固定，脱水和包埋，制成电镜切片，于H-300透射电镜下观察照相。
, 百拇医药
七、数据统计处理
数据采用医用SPRM统计程序包，对数据进行单因素方差分析和相关分析，列表中数据均用均数±标准差(
±s)表示。结 果
一、脑组织中MDA含量
脑损伤组伤后24 h、脑组织中MDA含量，为(106.52±17.68) nmol/g湿脑，明显高于脑损伤+PNS组和对照组(P<0.01)。而脑损伤+PNS组与对照组的MDA含量无明显差异(P>0.05)，见表1。
表1 脑组织中MDA含量和水含量
Tab 1 The content of MDA and brain water in brain tissue (±s,n=10) Group
, 百拇医药
MDA (nmol/g)
Brain water(%)
Brain injury
106.52±17.68**
80.74±0.98**
Brain injury+PNS
81.43±9.72
78.97±0.91
Control
76.87±8.31
78.35±0.08
, 百拇医药
*P<0.01，vs brain injury+PNS or control
二、脑组织中含水量
脑损伤组伤后24 h，脑组织中含水量为80.74%±0.98%明显高于脑损伤+PNS组和对照组(P<0.01)。而脑损伤+PNS组和对照组脑组织含水量无显著差异(P>0.05)，见表1。
三、脑组织超微结构变化
脑损伤组脑组织细胞浆高度水肿，空泡变性显著，细胞膜断裂，细胞器少见，核膜不连续，核碎裂、靠边(见图1)。毛细血管基底膜破坏。脑损伤+PNS组脑组织，核膜完整，核仁清楚，胞浆无明显水肿(见图2)，毛细血管基底膜完整。
四、相关分析显示脑损伤组和脑损伤+PNS组脑组织中MDA含量和脑含水量呈明显正相关(r=0.865,P<0.01，r=0.821,P<0.01)。
, 百拇医药
Fig 1 Neuron cellular edema and nucleolar margination in
brain injury group TEM×5 000
图1 脑损伤组，神经元水肿，核仁靠边
Fig 2 Neuron cellular edema disappearance in brain
injury+PNS group TEM×5 000
图2 脑损伤+PNS组，神经元水肿消失，核膜完整
讨 论
, http://www.100md.com
本实验研究从生化角度探讨了家兔脑损伤后脑组织中MDA含量变化及伤后给予PNS治疗对其影响，结果发现：①伤后脑损伤区MDA含量显著升高，其升高值与伤后脑水肿的程度相关联；②PNS能降低伤后脑组织中MDA的升高，同时减轻脑水肿。
近年来，有关自由基在脑缺血、颅脑外伤中的作用研究较多，实验结果均证实自由基在脑损伤中起重要作用。脑损伤后脑组织中MDA升高可能由于：①脑损伤后脑组织局部区域缺血、缺氧，而产生大量的MDA；②局部损伤脑出血；红细胞释放出大量的Fe2+催化自由基反应，使其MDA生成增加。生成的大量氧自由基氧化不饱和脂肪酸中的双链，很多重要的脂质依赖酶如Na+-K+-ATPase,Ca2+-Mg2+-ATPase等变性失活、使细胞内Na+主动转运丧失，大量的水钠贮积于细胞内，神经组织细胞肿胀，神经元质膜和亚细胞器损伤[2]，血脑屏障形态结构受损，毛细血管通透性增加[3]。结合文献资料和本组实验结果，我们认为，脑损伤后氧自由基的大量生成可加重脑损伤和脑水肿，血脑屏障通透性增加。
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正常体内存在氧自由基清除系统，在病理情况下短时间内产生大量的氧自由基，超出自身的清除能力，可引发组织的病理损害。PNS作为中药三七的有效成份，近年对其研究表明，它对缺血、缺氧性脑损伤具有较好的治疗作用，其治疗机制与减少损伤后组织中MDA含量有关。许多研究表明PNS具有抗自由基损害作用，其可能机制有：①PNS可通过AP2位点激活SOD基因，使SOD生成增加；②降低XOD的活性，减少O生成；③直接清除O；④提高机体的耐缺氧能力，保护膜系统和线粒体功能，提高溶酶体膜稳定性。阻滞花生四烯酸的降解，从而阻断膜脂质降解的级联反应[4，5]。
本研究结果显示，随着伤后脑组织中MDA含量的降低，PNS治疗组伤后脑水肿程度也明显减轻。表明PNS可通过减少脑损伤后自由基的产生，提高自由基的清除能力，来达到减轻脑水肿的程度和脑组织的损害。
[参 考 文 献]
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[1] 齐风菊，周玫，陈瑗，等. 血浆丙二醛含量的测定方法一改良八木国夫法[J]. 第一军医大学学报，1986，6(2)：152～154.
[2] Ikeda Y, Long DM. The molecular basis of brain injury and brain edema: The role of oxygen free [J]. Neurosurg, 1990,22(1):1～8.
[3] 于新，刘宗惠. 脑损伤和脑水肿的氧自由基作用和超氧化物歧化酶的治疗作用. 国外医学神经病学神经外科学分册，1994，21(3)：128～130.
[4] 韩金安，胡威夷. 三七总皂甙对中枢神经损伤氧自由基病理作用的影响[J]. 中国药理学通报，1996，12(6)：487～498.
[5] Kin YH. Transcriptional activation of the Cu, Zn Superoxide dismutase gene through the AP2 site by ginsenoside Rb2 extracted from a medicinal plant, panax ginseng[J]. J Biol Chem, 1996, 271(40):24539.
[收稿日期] 1998-10-06 [修回日期] 1999-10-13, 百拇医药