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编号:10271699
银杏内酯A对应激性溃疡发生的抑制作用
http://www.100md.com 《中国病理生理杂志》 2000年第5期
     作者:张根葆 钱大青 孙俊

    单位:(皖南医学院生理教研室, 安徽 芜湖 241001)

    关键词:银杏内酯/药理学;应激;自由基;肌;电生理学;溃疡

    中国病理生理杂志000517

    [摘 要] 目的:探讨银杏内酯A (Ginkgolide A) 对大鼠应激性溃疡发生的抑制作用及其可能机制。 方法:Wistar大鼠,随机分成对照组和银杏内酯预处理组;以束缚水浸法建立应激性溃疡模型,通过胃窦部埋置电极记录应激状态下胃平滑肌自发电活动的变化,并测定血浆MDA 含量和SOD活性以及观察胃粘膜的病理学改变。 结果:银杏内酯A 5~20 mg/kg 腹腔注射预处理组,应激所致的胃肌电活动紊乱和血浆MDA 水平以及胃粘膜溃疡指数均明显低于对照组(P< 0.05);而血浆SOD活性则高于对照(P<0.01),其效应具有剂量依赖性。结论:血小板活化因子拮抗剂银杏内酯A 能明显减轻束缚水浸应激引起的大鼠胃粘膜溃疡的发生,其机制可能是通过减少自由基产生和增加其清除,改善胃平滑肌动力障碍。
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    [中图分类号] R364.1+ 6 [文献标识码] A

    [文章编号] 1000-4718(2000)05-0443-03

    Inhibitory effects of Ginkgolide A on stress ulceration in rats

    ZHANG Gen-bao, QIAN Da-qing, SUN Jun

    (Department of Physiology, Wannan Medical College, Wuhu 241001,China)

    [Abstract] AIM: To investigate the protective effects and its mechanism of Ginkoglide A on stress ulceration in rats. METHODS: Wistar rats were randomly assigned to control, and Ginkgolides pretreatment group. The stress ulceration was produced by water immersion restraint, and gastric myoelectric activity during stress was recorded by implanting electrodes in the stomach antrum smooth muscle. The malondialdehyde (MDA) concentration and superoxide dismutase (SOD) activity in plasma, and gastric mucosal lesions were examined after the rat was killed. RESULT: Compared with the control group, previous intraperitoneal administration of Ginkgolide A (5~20 mg/kg) not only had a highly significant decrease on stress-induced myoelectric activity disorder (P<0.05), but it reduced significantly serum MDA level and increased SOD activity (P<0.01) in concentration-dependent manner. The gastric mucosal ulceration index was also reduced significantly (P<0.01 versus control group). CONCLUSION: Ginkgolide A, a new platelet activating factor antagonist, has a markedly inhibitory effects on gastric mucosal lesions induced by water immersion restraint stress. It's possible mechanism that Ginkgolides improve gastric myoelectric activity and reduce the production of free radicals.
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    [MeSH] Ginkgolides/ Pharmacology; Stress; Free radicals; Muscles; Electrophysiology; Ulcer

    银杏内酯A是近年从中药银杏叶中提取的主要活性成分之一,其生理和药理学研究表明它是一种天然特异的血小板活化因子(platelet activating factor, PAF)受体拮抗剂,具有清除自由基、抗氧化和影响神经递质释放的特性[1~3]。而应激性溃疡(stress ulcer,SU)常由危重疾病和强烈情绪变化所引起,其发生和发展的机制尚未完全明了。有报道指出[2,4],应激过程中内源性PAF 等炎症介质释放是引起胃粘膜损伤和溃疡发生的重要环节。因此,本实验选择束缚水浸应激溃疡模型,观察银杏内酯在应激状态下对大鼠胃肌电活动变化和血浆自由基水平的影响,探讨其对抗应激性胃溃疡发生的作用及其可能机制。

    材 料 和 方 法
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    一、 动物及分组

    健康成年Wistar大鼠60只,雌雄兼用;体重180~250 g(本院动物实验中心提供)。随机分成对照组和银杏内酯预处理组;银杏内酯预处理(银杏内酯A+束缚水浸)组再分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组,分别于水浸应激前30 min 腹腔注射银杏内酯A(Ginkgolide A ,中国科学院药检所提供)5 mg/kg、10 mg/kg和20 mg/kg;对照组以束缚水浸+腹腔注射等量生理盐水。

    二、 实验方法

    实验大鼠3%戊巴比妥(30 mg/kg)腹腔注射麻醉后,切开腹腔,将一对针形银丝电极埋置于胃窦部距幽门1 cm处,二电极间为2 mm;电极导线自腹腔穿至皮下,经皮下引至颈部两肩胛间穿出体外。手术后1周开始实验;实验前禁食24 h,自由饮水。缚于鼠板,将其下半身至剑突水平浸于20 ℃左右水中5 h,复制应激性溃疡模型。
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    三、胃肌电引导

    胃平滑肌电信号通过记录电极引入微机接口,由三通道生物信号记录分析系统(MS302,广东药学院提供)记录和储存,再打印输出肌电波形;取时间常数0.01,高频滤波30 Hz;每组动物在应激前记录30 min的基础电活动,并分别于应激后第3~4 h记录胃电活动,观察慢波频率(cycles per minute, cpm)、幅度和异常节律指数(异常节律指数=异常节律时程/记录时程×100%),峰电位发放率(30 min内负载于慢波上的峰簇数占同一时间慢波发生数的百分比)。

    四、血浆MDA含量和SOD活性检测

    应激5 h后按化学比色法测定血浆丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)的活性;MDA和SOD测定试剂盒购于南京建成生物工程研究所。
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    五、病理形态检查

    动物应激结束,取出全胃,沿胃大弯剖开,固定于4%中性多聚甲醛溶液;肉眼和显微镜下观察粘膜病变并测量各溃疡的长径,相加求和,计算其平均值作为溃疡指数(溃疡指数=每组动物溃疡长径的和/每组动物数)并进行比较。

    六、统计处理

    实验数据以均数±标准差(±s)表示,实验前后的差异作配对t检验;不同组别之间的差异以两组t检验判别有无显著意义。

    结 果

    一、银杏内酯A对应激时胃平滑肌电活动紊乱的作用

    实验大鼠在禁食24 h后清醒状态下记录的自发肌电活动,其慢波呈双相波,幅度(148.3±32.8) μV;节律规则(4.4±1.2) cpm;水浸应激3 h后,对照组大鼠胃电活动明显紊乱,慢波振幅增高,峰电位发放率增加,异常节律指数达50.1%±16.5%。银杏内酯A 预处理明显抑制应激过程的肌电变化;Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组记录的慢波幅度、异常节律指数和峰电位发放率均显著低于对照组(表1),且Ⅲ组的异常节律指数较Ⅰ组也明显为低(P<0.05)。
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    表1 银杏内酯A应激大鼠胃平滑肌电活动变化的影响

    Tab 1 Effects of Ginkgolide A on gastric myoelectric activity in stress rats (±s,n=15) Group

    SW frequency

    (cpm)

    SW amplitude

    (μV)

    Dysrhythmia index

    (%)
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    SP percentage

    (%)

    Control

    6.8±2.6

    280.1±94.6

    50.1±16.5

    70.9±18.6

    Ⅰ

    4.9±1.3

    200.2±61.5*

    30.4±14.1*
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    47.9±15.1*

    Ⅱ

    4.7±1.1*

    173.3±36.9**

    20.3±6.1**

    47.3±16.1*

    Ⅲ

    4.3±0.7*

    162.8±26.3**

    15.2±5.9**△
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    40.2±12.6**

    *P<0.05, **P<0.01, vs control; △P<0.05, vs Ⅰ group; SW: slow wave SP: spike potential

    Control: normal saline + stress; Ⅰ: Ginkgolide A 5 mg/kg+stress; Ⅱ: Ginkgolide A 10 mg/kg+stress; Ⅲ: Ginkgolide A 20 mg/kg+stress

    二、银杏内酯A对MDA和SOD变化的影响

    应激5 h以后,在用银杏内酯A 预处理的Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组,大鼠血浆MDA含量明显低于对照组,并呈剂量依赖性关系;SOD的活性与对照组比显著差异(P<0.05)。束缚水浸+银杏内酯A各剂量处理组间比较,作用强度也有显著差异(P<0.05),表2。
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    表2 银杏内酯A对应激大鼠血清MDA、SOD水平

    和胃损伤指数变化的影响

    Tab 2 Effects of Ginkgolide A on serum MDA, SOD level and

    ulcer index in stress rats (±s)

    Group

    n

    Serum MDA

    Serum SOD

    Ulcer index
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    (nmol/L)

    (NU/mL)

    (mm)

    Control

    12

    6.5±1.8

    77.2±24.4

    16.6±5.7

    Ⅰ

    15

    5.0±1.2*

    107.1±32.2*
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    10.5±4.6*

    Ⅱ

    15

    4.2±1.8**

    110.8±27.4*

    6.5±2.3**

    Ⅲ

    10

    3.4±1.4**△

    131.9±38.5**

    3.2±2.1**△△
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    *P<0.05, **P<0.01, vs control; △P<0.05, △△ P<0.01, vs Ⅰ group ;Control: normal saline+stress; Ⅰ: Ginkgolide A 5 mg/kg+stress;Ⅱ: Ginkgolide A 10 mg/kg+stress; Ⅲ: Ginkgolide A 20 mg/kg+stress

    三、病理形态检查所见

    应激结束后,对照组动物胃标本甲醛清洗浸泡后,肉眼即可发现胃粘膜呈斑片状充血,并有糜烂出血和溃疡,显微镜下坏死上皮表面覆盖大量红细胞,粘膜下层可见毛细血管破裂、渗出;而银杏内酯A预处理组则粘膜损伤很轻,少有红细胞渗出,粘膜下层结构无明显病理性改变。束缚水浸+银杏内酯A 5、10和20 mg/kg剂量组的溃疡指数分别为对照组的48.1%, 21.3%和9.2%,差异十分显著(P<0.01,表2)。
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    讨 论

    应激性胃溃疡的发生是应激状态下机体植物神经系统失调和胃粘膜屏障保护功能削弱及损伤因素相对增强等综合作用的结果[4,5]。本实验结果显示,银杏内酯A可显著抑制应激性溃疡的发生。从实验动物的组织形态学观察发现,银杏内酯A在5~20 mg/kg剂量组可使束缚水浸应激引起的大鼠胃粘膜损伤指数明显低于对照组;损伤上皮的红细胞渗出和粘膜下层病理改变也明显为轻,差异非常显著(P<0.01)。银杏内酯A这种减轻应激时胃粘膜损伤的机制可能与二方面因素有关:一是银杏内酯A明显减轻应激时胃平滑肌电活动紊乱。在水浸应激3 h后,对照组大鼠胃平滑肌基本电节律活动明显紊乱,自发慢波幅度和峰电位发放率显著增加;银杏内酯A腹腔注射预处理各剂量组,慢波振幅和峰电位发放率的异常增高以及异常节律指数均显著低于对照组(P<0.01)。由于基本电节律和峰电位发放是平滑肌运动的生物电基础,平滑肌强烈收缩将导致胃粘膜屏障功能下降促进溃疡发生。提示银杏内酯A可通过缓解平滑肌的痉挛性收缩来抑制溃疡的形成。二是经银杏内酯A预处理的大鼠,其应激时血浆MDA水平明显低于对照组,同时SOD 的活性增强(P<0.05)。并且,银杏内酯A 20 mg/kg剂量组降低MDA水平较5 mg/kg组要强,表明银杏内酯具有剂量依赖性的清除自由基和抗氧化作用可能是保护胃粘膜免受损伤的又一途径。
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    已有资料表明[6,7],应激过程中胃粘膜组织释放的内源性磷脂介质PAF可通过改变受体性质影响神经递质的传递,也可诱导血小板聚集引起胃粘膜微循环障碍、微血管通透性增加和局部缺血,使自由基产生增加和清除减少,组织出现过氧化损伤。因此,上述银杏内酯A抑制应激性溃疡发生的途径可能是通过对PAF受体的特异性拮抗来实现的;但不排除银杏内酯的直接影响,因为银杏内酯分子中含有多个还原性羟基功能基团,可直接清除、捕获自由基,抑制MDA等有害物质的形成[8]。尽管应激性溃疡发生的确切机制尚不甚明了,实验所用银杏内酯A的剂量范围也未能完全消除胃溃疡的产生,但实验结果提示银杏内酯可在多个环节对实验大鼠应激性胃溃疡发生的病理生理过程具有一定抑制作用。银杏叶提取物银杏内酯因其重要的生物学价值近年来已受到人们广泛关注,我国银杏资源十分丰富,对银杏叶提取物的研究和有效的预防应激性溃疡的发生和发展均具有重要意义。

    [基金项目] 安徽省教委自然科学基金资助(No. 97JL156)
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    [参 考 文 献]

    [1] 陈维军,谢笔钧,胡慰望. 银杏萜内酯的化学结构及药理作用研究进展[J]. 中国药学杂志, 1998, 9:516~519.

    [2] Droy Lefaix MT, Drouet Y, Geraud G, et al. Superoxide dismutase (SOD) and the PAF-antagonist (BN 52021) reduce small intestinal damage induced by ischemia-reperfusion[J]. Free Radic Res Commum, 1991, 12: 725~735.

    [3] Klein J, Chatterjee SS, Loffelholz K. Phospholipid breakdown and choline release under hypoxic conditions: inhibition by bilobalide, a constituent of Ginkgo biloba[J]. Brain Res, 1997, 755: 347~350.
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    [4] Nishida K, Ohta Y, Kobayashi T, et al. Involvement of the xanthine-xanthine oxidase system and neutrophils in the development of acute gastric mucosal lesions in rats with water immersion restraint stress[J]. Digestion, 1997, 58:340~351.

    [5] Cho CH, Qui BS, Bruce IC. Vagal hyperactivity in stress induced gastric ulceration in rats[J]. J Gastroenterol Hepatol, 1996, 11:125~128.

    [6] Filep JG, Herman F, Foldes FE, et al. Dexamethasone-induced gastric mucosal damage in the rat: possible role of platelet-activating factor[J]. Br J Pharmacol, 1992, 105:912~918.
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    [7] Pons L, Droy-Lefaix MT, Braquet P, et al. Free radicals scavengers attenuate platelet-activating factor (PAF) - and endotoxin-induced intestinal myoelectric disturbances in rats[J]. Free Radic Res Commun, 1991, 2: 629~632.

    [8] Pietri S, Maurelli E, Drien K, et al. Cardioprotective and anti-oxidant effects of the terpenoid constituents of Ginkgo biloba extract (Egb 761)[J]. J Mol Cell Cardiol, 1997, 29: 733~742.

    [收稿日期]1999-09-26 [修回日期]2000-01-05

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