川芎嗪对大鼠脑缺血/再灌注肝损伤的影响
【摘要】 目的: 观察川芎嗪对大鼠脑缺血-再灌注肝损伤的影响。方法: 采用Pulsinelli的方法建立大鼠急性全脑缺血/再灌注模型。将Wistar大鼠随机分为3组,即假手术对照组、缺血/再灌注组( I/ R)和川芎嗪+ 缺血/ 再灌注组( TMP + I/ R) ,分别测定各组肝组织超氧化物歧化酶( SOD)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-PX)、丙二醛(MDA)、Ca2 +-Mg2 +-ATP酶的含量及肝细胞形态学变化。结果:川芎嗪组肝组织MDA含量明显低于缺血/再灌注组( P < 0. 01) , SOD, GSH-PX, Ca2+-Mg2+-ATP酶的含量均明显高于缺血再灌注组( P < 0. 01) ,肝细胞形态学异常变化明显减轻。结论:川芎嗪能减少大鼠脂质过氧化,改善ATP酶的功能,减轻大鼠脑缺血/再灌注所致肝脏损伤。
【关键词】 川芎嗪;脑; 缺血/再灌注;肝损伤
川芎嗪( Tetramethylpyrazine, TMP)是从川芎中提出的一种生物碱,具有解痉、扩管、降压等广泛的生物作用,已泛应用于心血管疾病的治疗。岑得意等[1]用大鼠脑梗塞模型观察川芎嗪对大鼠脑梗塞的作用,结果显示川芎嗪可显著改善大鼠异常神经症状和抑制ALP活性的下降,显著抑制ADP致血小板的聚集。笔者以往的研究表明[2],川芎嗪对脑缺血/再灌注损伤具有保护作用,TMP可减少脑缺血/再灌注损伤中皮层和海马NO 的生成,降低NO的损害作用,从而对脑缺血产生保护作用,对癫痫大鼠模型神经细胞的损伤具有保护作用[3,4]。脑缺血/ 再灌注损伤是重型颅脑损伤病人减压术后的一种常见病症,由此而引发的多脏器功能损害更使病情复杂化,增加了救治难度。肝脏作为最易受累的器官之一,在临床和实验中受到人们的高度重视。于是我们采用Pulsinelli 等的方法建立大鼠急性全脑缺血/ 再灌注模型,旨在研究川芎嗪对大鼠脑缺血/再灌注肝损伤的作用,并探讨其可能机制,从而为临床预防和治疗脑缺血/ 再灌注损伤提供实验依据。
1材料与方法
1.1药品及试剂川芎嗪注射液40mg/2 mL (北京第四制药有限公司生产,批号20060701),SOD, GSH-PX,MDA, Ca2+-Mg2+-ATP酶试剂盒(北京中山生物技术有限公司生产)。
1.2实验动物与分组健康雄性Wistar大鼠48只(广州医学院动物中心提供),体重200~250 g ,随机分成3组(n = 16) ,即假手术对照组、缺血/ 再灌注组( I/ R) 及川芎嗪+缺血/ 再灌注组( TMP + I/ R) ,于术前30 min经尾静脉给予川芎嗪8 mg/kg,其余两组同时给予等体积生理盐水。
1.3模型制备与标本采集缺血/ 再灌注组和川芎嗪+ 缺血/ 再灌注组按Pulsinelli等的方法建立大鼠急性全脑缺血/再灌注模型,即20 %乌拉坦2 ml/ kg 腹腔麻醉,电灼凝固双侧椎动脉,夹闭双侧颈总动脉,造成全脑缺血,30 min 后松夹,开放双侧颈总动脉灌流60min。对照组仅做动脉分离,不进行电凝和夹闭。全部动物于实验1.5h末经髂动脉取血并迅速放血致死,取肝左中叶组织匀浆,同时取少许肝左中叶组织行光、电镜观察。
1.4指标测定SOD活性用邻苯三酚自氧化法检测[5],MDA含量测定用改良硫代巴比妥酸( TBA)比色法测定[6], 5. 5,二硫对二硝基苯甲酸(DTNB)比色法测定GSH-PX[7],定磷法测定Ca2+-Mg2 +-ATP酶[8]。光镜检查:取肝组织经10%甲醛固定,石腊包埋切片, HE染色,观察切片。电镜检查:肝组织用生理盐水漂洗后2. 5%戊二醛固定,送电镜室,经四氧化锇双固定,脱水、包埋、切片等操作后,在日立H-600透视电镜下观察并拍片。 1.5统计学分析所有数据均用均数±标准差( x±s)表示,组与组之间采用t 检验。
2结果
2.1肝组织中SOD、GSH-PX及MDA含量的变化大鼠脑缺血/再灌注后肝组织SOD、GSH-PX活性下降,而MDA含量明显上升,与假手术对照组比较有显著性差异( P < 0. 01) 。 川芎嗪治疗组肝组织中MDA含量明显低于缺血再灌注组( P < 0. 01) , SOD、GSH-PX的含量均明显高于缺血再灌注组( P < 0. 01)。见表1。
表1 各组大鼠肝组织SOD、GSH-PX、MDA、Ca 2 +-Mg2 +-ATP酶的测定结果(略)
注: △与假手术对照组比较, P < 0. 01; * 与缺血再灌注组( I/R)比较, P <0. 01。
2.2肝组织ATP 酶活性变化大鼠肠缺血再灌注后肝组织Ca2 +-Mg2 +-ATP酶活性下降,与假手术对照组比较有显著性差异( P < 0. 01) 。川芎嗪治疗组肝组织中Ca2 +-Mg2 + -ATP酶活性明显高于缺血再灌注组( P < 0. 01)。见表1。
2.3肝细胞形态学改变光镜下假手术对照组肝小叶正常,肝细胞索清晰,围绕中央静脉呈放射状排列;缺血再灌注组肝小叶结构正常,肝细胞水肿,肝窦淤血变窄;川芎嗪治疗组肝小叶结构正常,肝细胞索及肝窦排列整齐,未见肝细胞水肿。电镜下假手术对照组肝细胞器正常;缺血再灌注组肝细胞有空泡形成,线粒体肿胀,胞浆疏松化,部分肝细胞核固缩、变小;川芎嗪治疗组肝细胞损伤减轻,内未见空泡,线粒体稍肿胀。
3讨论
正常体内产生一定量自由基,可被体内自由基清除系统如SOD、过氧化氢酶等迅速清除,不致于堆积过多引起组织细胞损伤[9]。在病理情况下,机体内自由基清除系统功能下降,自由基氧化生物膜的不饱和脂肪酸,产生脂质过氧化,使器官组织损伤。MDA 是氧自由基引起的细胞膜脂质过氧化反应的终末产物,其含量反映脂质过氧化程度并可间接反映自由基的含量。SOD 的降低是由于缺血缺氧使SOD生成不足、清除过多氧自由基时的消耗及炎症反应时中性粒细胞携带血浆中的SOD 进入炎症部位等。本实验结果提示在脑缺血/ 再灌注过程中,大鼠肝组织反映自由基生成的脂质过氧化物MDA增加,而清除自由基的SOD 活性减弱,脂质过氧化引起的损伤不断积累,导致肝组织损伤。目前动物实验表明川芎嗪对肢体组织[10]、脑组织[11]、肾脏组织和心肌组织缺血性损害有保护作用。本实验结果提示川芎嗪可降低脑缺血/ 再灌注大鼠肝组织中MDA含量和提高SOD、GSH-PX、 Ca2 + -Mg2 +-ATP酶的活性,综合各项实验结果,表明川芎嗪对脑缺血/再 灌注致肝损伤过程中的肝组织细胞有保护作用,其作用机理可能与川芎嗪抗氧化和改善ATPase功能有关,但具体机制有待于进一步探讨。
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1 岑得意,陈志武,宋必卫,等. 川芎嗪对大鼠脑梗塞的保护作用.药通报, 1999, 15 (5) : 464.
2 朱晓琴, 唐省三, 李萍,等.川芎嗪对大鼠脑缺血-再灌注脑内NOS 变化的作用. 江汉大学学报(版),2004,32(2):9~11.
3 朱晓琴,张端莲,胡祁生,等. 川芎嗪对青霉素致痫大鼠神经元内c-fos表达的影响.武汉大学学报(医学版),2002,23(4):322~325.
4 朱晓琴,张端莲,胡祁生,等. 川芎嗪对青霉素致痫大鼠神经细胞的影响. 数理医药学杂志,2002,15(6):303~304.
5 邓碧玉,彭勤生,李文杰. 改良的连苯三酚自氧化测定超氧化物歧化酶活性的方法. 生物化学与物理进展, 1991, 18 (2) : 163.
6 向荣,王鼎年. 过氧化脂质硫代巴比妥酸分光光度法的改进.生物化学与生物物理进展, 1990, 17 (3) : 241.
7 夏奕明,朱连珍. 血和组织中谷胱甘肽过氧化酶活力测定. 卫生研究, 1987, 16 (4) : 29.
8 Bradford MM. A rapid and sensitivemethod for the quantiation ofmicro-gram quantities of protein utilizing the princile of protein-dye binding. Anal Biochem, 1976, 72: 248.
9 Granger D N , Hollwarth M E , Parks D A , et al . Ischemi-areperfusion injury:role of oxygen-derived free radicals. Acta-Physiol Scand , 1986 , 548 : 47~63.
10 庄洪, 黄枫, 郑晓辉, 等. 川芎嗪对兔肢体缺血/ 再灌注损伤早期影响的实验研究 .中国骨科新技术. 北京: 中国科技出版社, 1996,25.
11 王鸿儒. 血液流变学 . 北京: 北京医科大学中国协和医科大学联合出版社, 1997,152.