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编号:10280625
PAF拮抗剂对光化学反应后脑缺血中心区及半暗区单胺类递质的影响
http://www.100md.com 《中国病理生理杂志》 1999年第9期
     作者:孟 强 李树清

    单位:昆明医学院病理生理教研室(昆明650031)

    关键词:光化学;血小板活化因子;神经调节剂

    中国病理生理杂志990918 摘 要 目的:探讨血小板活化因子(PAF)与单胺类神经递质缺血性脑损伤中的可能机制,并观察PAF拮抗剂银杏内酯B对抗PAF所致脑缺血中心区及半暗区病理生理改变及其逆转单胺类递质代谢紊乱的作用。方法:采用光化学诱导树鼠 句血栓性脑缺血模型,舌下静脉一次性注射银杏内酯B 5 mg.kg-1(光化学反应后6 h), 观察给药后缺血中心区及半暗区单胺类递质及脑水含量的变化。结果:给药组半暗区NE、DA及5-HT依次为(403.64±50.94)ng/g wt、(474.96±44.12)ng/g wt和(495.79±33.19)ng/g wt,均分别高于缺血组(254.95±42.26)ng/g wt (P<0.01)、(403.28±34.86) ng/g wt (P<0.01)和(410.58±33.24)ng/g wt (P<0.01);而给药组半暗区脑水份含量为(81.75±0.80)%低于缺血组(83.85±0.96)%(P<0.01)。结论:PAF与单胺类神经递质共同参与缺血性脑损伤,并且银杏内酯B能特异性拮抗PAF受体及减少单胺递质的释放而具有抗脑缺血效应。
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    Effect of PAF antagonist on monoamine neurotransmitters in ischemic core and penumbra following photochemically induced cerebral thrombosis

    MENG Qiang, LI Shu-Qing

    Department of Pathophsiology,Kunming Medical College,Kunming (650031)

    Abstract AIM: To investigate the potential mechanism of platelet activating factor (PAF) and monoamine neurotransmitters in ischemic cerebral injury ,and to observe the effects of PAF antagonist ginkgolide B on PAF and on the reversing of monoamine neurotransmitters.METHODS:Thrombotic cerebral ischemic model induced by photochemical reaction in tree shrews was used.Ginkgolide B was given intravenously at 6h following photochemical reaction and the alterations of monoamine neurotransmitters and water contents after the treatment were monitored in ischemic core,and penumbra regions.RESULTS:The contents of NE,DA and 5-HT in ischemic penumbra were(403.64±50.94)ng/g wt,(474.96±44.12)ng/g wt and (495.79±33.19)ng/g wt in the treatment group, and they were higher than those in the ischemic group, respectively (P<0.01).While water content was (81.75%±0.80%) in the treatment group,was lower than that in the ischemic group (P<0.01).CONCLUSION:PAF and monoamine neurotransmitters may participate in the ischemic injury and ginkgolide B may possess cerebral protection against ischemic cerebral damage by inhibiting PAF receptor and decreasing the release of monoamine neurotransmitters.
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    MeSH Photochemistry;Platelet activating factor;Neuroregulators

    近年研究表明血小板活化因子(platelet activating factor,PAF)通过多种环节参与了缺血性脑损伤,如收缩血管,减少脑血流(regional cerebral blood flow,rCBF),增加血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)的通透性,促进细胞内Ca2+蓄积等[1]。PAF拮抗剂能减轻脑水肿,缩小梗塞灶,改善缺血症状[2]。研究也显示单胺类神经递质也参与了缺血性脑损伤。但有关PAF与单胺类递质之间的相互关系尚无报道。本文通过实验后给PAF受体的特异性拮抗剂银杏内酯B,观察光化学诱导的树鼠 句血栓性脑缺血中心区及半暗区单胺类递质及脑水份含量的变化,以探讨单胺类神经递质与PAF在缺血性脑损伤中的相互关系,并为临床缺血性脑病治疗的“时间窗”选择提供了重要实验证据。
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    材料与方法

    (一)实验动物:健康树鼠 句(n=34),雌雄不拘。体重(120±20)g。

    (二)实验仪器:SQ-Ⅲ型脑血栓形成仪(本室研制);密度梯度制备装置(本室设计);PF-5000型荧光分光光度计(日本岛津产品);LIBROR AEG-220电子天平(日本岛津产品)。

    (三)试剂:孟加拉红(瑞士Fluka公司产品),以生理盐水溶解,浓度15g.L-1避光保存;氯化三苯四氮唑(TTC,瑞士Fluka公司产品),配制成2%生理盐水溶液,避光保存;盐酸多巴胺(DA),去甲肾上腺素(NE),硫酸肌酐5-羟色胺(5-HT),5-羟吲哚乙酸(5-HIAA)均为Sigma公司产品;邻苯二甲醛(OPT)瑞士Fluka公司产品;银杏内酯B(本院化学教研室馈赠),用50%的聚乙二醇溶液配制为1g.L-1浓度;其余为国产分析纯级试剂。
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    (四)实验方法:1.树鼠 句局灶性脑缺血模型的建立:参考Li等[3]光化学诱导血栓形成方法并加以改进。动物麻醉,固定,消毒右顶部皮肤,矢状切开1 cm,分离软组织,于切口处嵌一外径2.5 cm消毒铝片,其中心含一直径0.5 cm的窗孔,以便光束透照于颅骨表面。缺血组:舌下静脉注射孟加拉红1.33 mL.kg-1体重,循环10 min,用SQ-Ⅲ型脑血栓形成仪照射暴露的颅骨表面10 min(36±1)℃。给药组:于光化学反应后6 h舌下静脉注射银杏内酯B 5 mg.kg-1。溶剂对照组:于光化学反应后6 h舌下静脉注射等量聚乙二醇。上述各组均于术后24 h测定有关指标。2.缺血灶中心区及半暗区的确定:用光镜及TTC组织化学染色观察确定直径0.5 cm的光照区为中心区,其边缘0.3 cm的环状带为半暗区[4]。3.各区单胺类递质及脑水含量的测定:于光化学反应后24 h分区测定皮层单胺类递质含量(ng/g wt)[5]及脑水含量(g水份/g湿重×100%)[6]
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    (五)统计处理:实验数据以±s表示,用SPSS Win 5.0统计软件包行方差齐性检验,方差分析,成组t检验,配对t检验,以a=0.05为检验水准。

    结 果

    (一)银杏内酯B对脑缺血中心区及半暗区单胺类递质的影响:见表1、 2。

    表1 银杏内酯B对脑缺血中心区、半暗区及对侧区NE、DA含量的影响

    Tab 1 The effect of ginkgolide B on the contents of NE and DA in cerebral ischemic core, penumbra and contrallateral (control) regions (ng/g wt,±s) Treatment
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    n

    NE

    DA

    Control

    Penumbra

    Core

    Control

    Penumbra

    Core

    Ischemia

    7

    476.73±33.63

    254.95±42.26#
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    398.97±47.54#ΔΔ

    480.80±49.94

    403.28±34.86#

    352.96±43.86

    Solvent-control

    5

    472.18±38.54

    285.90±41.28#

    386.44±46.29#ΔΔ

    495.27±47.43
, 百拇医药
    416.40±42.71#

    357.92±33.35

    Ginkgolid B

    6

    485.00±35.76

    403.64±50.94#Δ

    326.53±33.52 #ΔΔ

    539.11±42.39

    474.96±44.12#Δ

    417.12±33.60#Δ
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    # P<0.01 , vs control; * P<0.05, P<0.01, vs ischemia or solvent-control;Δ P<0.05, ΔΔP<0.01, vs penumbra表2 银杏内酯B对脑缺血中心区、半暗区及对侧区5-HT及其代谢产物5-HIAA含量的影响

    Tab 2 The effect of ginkgolide B on the contents of 5-HT and its metabolite 5-HIAA in cerebral ischemic core,penumbra and contralateral(control) regions (ng/g wt, ±s) Treatment

    n

    5-HT
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    5-HIAA

    Control

    Penumbra

    Core

    Contral

    Penumbra

    Core

    Ischemia

    7

    475.13±33.29

    410.58±33.24#

     491.91±62.19ΔΔ
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    351.14±37.50

    342.87±36.56

     250.56±43.05#ΔΔ

    Solvent-control

    5

    484.99±38.22

    422.74±44.18Δ

    497.31±45.44ΔΔ

    359.86±39.63

    336.90±42.79
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    239.28±30.80#ΔΔ

    Ginkgolid B

    6

    504.74±48.71

    495.79±33.19

    413.39±36.01ΔΔ

    308.42±43.55

    276.10±39.34

    280.00±52.35

    # P<0.01, vs control; * P<0.05,P<0.01, vs ischemia or solvent-control;Δ P<0.05, ΔΔP<0.01, vs penumbra
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    (二)银杏内酯B对脑缺血中心区及半暗区水含量的影响:见表3。

    表3 银杏内酯B对脑缺血中心区及半暗区水含量的影响

    Tab 3 The effects of ginkgolid B on water contents of ischemic core and penumbra (%,±s) Treatment

    n

    Control

    Penumbra

    Core

    Ischemia
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    6

    77.93±0.47

    83.85±0.80#

    88.42±0.98

    Solvent-control

    5

    78.40±0.94

    83.48±0.96#

    88.20±0.81

    Ginkgolid B

    5
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    78.37±0.24

    81.75±0.80#

    88.28±0.70

    # P<0.01, vs control; * P<0.01, vs ischemia and solvent-control;Δ P<0.01, vs penumbra讨 论

    脑缺血后由于缺血、缺氧激活Ca2+依赖磷脂酶A2和磷脂酶C,产生PAF,并通过特异性的PAF受体收缩血管,促进血小板粘附、聚集、释放反应,促进Ca2+内流[1],促进兴奋性氨基酸(EAA)的释放等[7],从而产生继发性脑损伤。亦有文献报道单胺类神经递质也参与了缺血性脑损伤,然而就其两者相互作用及其与缺血性脑损伤关系的研究迄今鲜有报道。
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    一、缺血中心区及半暗区单胺类递质的变化:

    脑缺血后,脑组织中单胺类递质由于合成减少与释放增加,以致缺血组及溶剂对照组缺血中心区及半暗区的NE、DA及半暗区的5-HT总含量低于对侧区。由于光化学反应后产生的PAF、 5-HT等血管活性物质及EAA神经毒性物质向周围弥散形成缺血半暗区[4]。可能由于应激,血液中NE增多并透过中心区早期既已受损的BBB,使得缺血组及溶剂对照组缺血中心区NE含量高于半暗区。而中心区的5-HT含量并不降低可能是由于本实验条件下该区血小板源性的5-HT大量释放的原故。

    二、PAF对缺血中心区及半暗区单胺类递质的影响:

    实验表明,光化学反应后6 h给PAF拮抗剂银杏内酯B可促进半暗区NE、DA及5-HT的恢复。其原因可能是:(1)银杏内酯B抑制半暗区血小板及神经元PAF的释放及对抗PAF的作用,从而阻止了半暗区神经元的缺血性损伤的发生发展;(2)银杏内酯B抑制细胞外Ca2+内流,从而使Ca2+依赖性的单胺类神经递质及EAA释放减少[7],分解代谢减缓,这也是半暗区5-HT的代谢产物— 5-HIAA的含量在给药后下降的原因所在。给药后中心区NE的含量下降可能由于PAF拮抗剂缩小梗塞灶[2],因机体应激反应减弱,血中NE浓度下降,使得该区NE减少。而中心区5-HT的降低,可能系银杏内酯B抑制血小板的活化及释放反应,从而使该区血小板源性的5-HT下降所致。
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    三、PAF对缺血中心区及半暗区水含量的影响:

    光化学反应后由于缺血程度不同,导致中心区脑水份含量高于半暗区,半暗区高于对侧区。给银杏内酯B能降低半暗区脑水份含量,一方面可能是由于其对血小板及神经元的直接作用,即抑制血小板聚集,改善脑循环及代谢,以及缓解BBB的受损及抑制神经元Ca2+内流,阻止神经元的进一步损伤;另一方面可能由于它的上述作用而直接或间接地抑制单胺类神经递质的释放,从而减轻后者所致的继发性脑损伤。中心区已形成的脑水肿却难以逆转,显然与该区缺血程度严重,神经元坏死出现的较早等器质性改变有关。

    * 国家自然科学基金资助(39560031)

    云南省自然科学基金资助(No. 95C072M)

    参考文献

    1 Yue TL,Feuerstein GZ.Platelet-activating factor:a putative neuromodulator and mediator in the pathophysiology of brain injury.Crit Rev Neurobiol,1994,8:11.
, 百拇医药
    2 Bielenberg GW,Wagener G,Beck T.Infarct reduction by the platelet activating factor antagonist apafant in rats.Stroke,1992,23:98.

    3 Li SQ,Han H,He J.Histidine ameliorated brain edema and cardiac dysfunction during local thrombotic cerebral ischemia in rats. Acta Pharmacologica Sinica, 1995,16:156.

    4 Marc F,Julio HG.Evolving stroke and the ischemic penumbra.Neurology,1996,47:884.

    5 匡培根,周新富,徐 波.脑组织中单胺类神经介质的提取和荧光分光光度测定法.中国人民解放军军医进修学院学报, 1982,3:181.

    6 扬世方,闵宝珍,于占久.脑组织比重测定法的改进及在实验性脑水肿的应用.中国病理生理杂志,1993,9:670.

    7 Zaboocka B,Domanska Janik K.PAF antagonist,BN52021,inhibits [3H]D-aspartate release after ischemia in vitro.Neuroreport,1994,6:85.

    (1998年3月17日收稿,1998年8月28日修回), 百拇医药