灯盏花素抗小鼠脑缺氧作用

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【摘要】  目的研究灯盏花素（Breviscapine）对小鼠脑缺氧的保护作用。方法10，20 mg/kg 灯盏花素连续灌胃(Intragastric infusion, ig) 小鼠7 d，各组小鼠分别腹腔注射(Introperitoneal injection, ip) 200 mg/kg NaNO2或断头，记录小鼠ip NaNO2后存活时间和断头后张口呼吸的持续时间。结果10，20 mg/kg 灯盏花素使ip 200 mg/kg NaNO2小鼠的存活时间比空白对照组延长83.9 %和4.93 %；10，20 mg/kg 灯盏花素两个剂量组小鼠断头后张口呼吸的持续时间分别是空白对照组的1.60和1.30倍。结论灯盏花素对小鼠ip NaNO2和断头引起的脑缺氧具有保护作用。

【关键词】  灯盏花素 脑缺氧

　　Protective Effects of Breviscapine on Cerebral Hypoxia in Mice

　　Abstract：ObjectiveTo study the protective effects of breviscapine on cerebral hypoxia in mice. MethodsThe protective effects on cerebral hypoxia were investigated on survival time after ip 200 mg/kg NaNO2 and gasping duration after decapitation in mice following 7d consecutive oral administration of breviscapine (10，20 mg/kg, ig). ResultsAdministration of breviscapine (10 mg/kg, ig) for 7 d could significantly prolong survival time after ip NaNO2 in mice.Compared with control group, the survival time after ip NaNO2 was prolonged 83.9 % and 4.93 %. Administration of breviscapine (10，20 mg/kg, ip) for 7d could significantly prolong gasping duration after decapitation in mice. The gasping duration after decapitation of the two experiment groups were found 1.60 and 1.30 times of the control group respectively. ConclusionBreviscapine has significant protective effects on cerebral hypoxia in mice.

　　Key words：Breviscapine；  Cerebral hypoxia

    灯盏花素（Breviscapine）是从菊科短亭飞蓬属植物灯盏细辛全草中分离得到的黄酮类化合物，有效成分是野黄芩苷元为母核，其分子结构是在黄芩苷的C4位上连接一个羟基，是灯盏花甲素和灯盏花乙素的混合物，以灯盏花乙素为主［1］。目前，对灯盏花素的研究主要集中在对心脑血管疾病上，药理学研究发现，灯盏花素能够增加脑血流量、降低血管阻力、降低血液粘稠度；临床上灯盏花素用于治疗脑梗塞、脑中风后偏瘫、冠心病、心绞痛、总有效率达90%以上［2］；其制剂安全范围大，不良反应少［3］。灯盏花素对神经血管性疾病有效，但对缺氧引起的神经损害作用未见报道。本实验分别对小鼠进行ip NaNO2和断头处理建立急性中毒性缺氧和完全性缺血缺氧模型，探讨灯盏花素对小鼠脑缺氧的保护作用。

　　1  材料与方法

　　1.1  材料

　　23～25 g 昆明小鼠，雌雄各半，本院实验动物中心提供；灯盏花素：云南省玉溪望子隆生物制药有限公司提供；NaNO2分析纯：天津市北辰骅跃化学试剂厂生产。

　　1.2  方法

　　1.2.1  ip NaNO2急性缺氧实验24只小鼠随机分3组，各组小鼠分别连续ig Breviscapine (10，20 mg/kg) 7 d ，对照组ig等体积蒸馏水，末次给药1 h后，各组小鼠分别ip NaNO2 200 mg/kg，记录小鼠死亡时间。

　　1.2.2  小鼠断头缺血缺氧实验24只小鼠随机分为3组，各组小鼠分别连续ip Breviscapine (10，20 mg/kg) 7 d ，对照组ip等体积蒸馏水，末次给药1 h后，各组小鼠沿耳根断头，记录小鼠断头后张口呼吸持续时间（以小鼠张口呼吸停止且舌头外露为标志停止计时）。

　　2  结果

　　2.1  Breviscapine对ip NaNO2小鼠存活时间的影响10，20 mg/kg Breviscapine组小鼠ip NaNO2 200 mg/kg后存活时间分别是盐水对照组1.11，1.04倍（见表1），并且10 mg/kg Breviscapine的作用高于20 mg/kg Breviscapine的作用。表1  灯盏花素对小鼠ip NaNO2后存活时间的影响（略）

　　2.2  Breviscapine对小鼠断头后张口呼吸持续时间的影响10，20mg/kg Breviscapine组小鼠断头后张口呼吸持续时间比盐水对照组延长59.72 %和29.86 %（见表2），并且发现10 mg/kg Breviscapine的作用高于20 mg/kg Breviscapine的作用。表2  灯盏花素对小鼠断头后张口呼吸时间的影响（略）

　　3  讨论

    脑缺氧、缺血是引起很多神经减退性疾病的主要原因，在神经缺血/缺氧性损害中，涉及着非常复杂的神经元损伤和死亡机制，包括神经元能量衰竭、兴奋毒性损伤、细胞内钙超载介导损伤、细胞内蛋白酶激活、游离脂肪酸的释放以及自由基的形成等，同时与炎性介质引起的局部炎症反应也与缺血和缺氧后神经原损伤密切相关［4］。了解缺血/缺氧产生的神经损害对其机制的阐述是非常必要的，任何降低脑缺氧/缺血损伤的措施都预示对神经减退性疾病的治疗的可能。   在实验室研究中，大剂量NaNO2和断头作为常见的模型去模拟临床脑缺氧/缺血所产生的神经减退性疾病［5］。NaNO2进入机体后，出现高血红蛋白血症，使血红素中铁以高铁形式存在，而后者易与羟基牢固的结合，不能转化成亚铁血红蛋白，从而不能运输氧气，造成脑和全身性缺氧，能量供应受阻［6］，神经系统对氧和能量的需求非常敏感，与其他组织相比，脑组织耗氧量高，且脑组织没有能量储存［7］，因此脑组织缺氧时细胞内GABA，DA及氨基酸类神经递质等浓度失衡，脑内乙酰胆碱的合成和释放降低，自由基生成增加，神经元可塑性改变及神经细胞坏死，从而影响神经系统的功能［8］。断头完全性脑缺血同样出现以上类似的急性脑缺氧，乳酸/丙酮酸比率迅速升高，NAD库失衡，其结果也造成脑内能量代谢紊乱。同时，Na＋，Ca2＋快速内流，细胞兴奋性增强，更加重了细胞毒和能量耗竭，加速神经细胞死亡，造成神经功能紊乱［5］。本实验利用小鼠大剂量ip NaNO2和断头缺氧模型检测灯盏花素的抗缺氧作用。灯盏花素是从菊科短亭飞蓬属植物灯盏细辛全草中分离得到的黄酮类化合物，具有扩张心脑血管、降低血液粘稠度等多种药理学作用，其主要作用机制是灯盏花素能够降低脑水肿，提高 Na＋-K＋-ATPase和Ca2＋-ATPase活性，抑制神经元Na＋，Ca2＋内流引起的细胞兴奋性；调节细胞内ATP、葡萄糖、氨基酸的浓度失衡，降低细胞毒和能量耗竭，减少细胞死亡［9，10］。同时，灯盏花素能显著减少缺血/缺氧边缘区神经细胞的凋亡、抑制蛋白激酶活性、调节细胞信号传导、调节神经递质释放和基因表达，特别是对神经系统自由基系统的调节作用［11］，都有利于对神经元损伤的保护，从而恢复神经系统的结构和功能。

    本实验结果表明灯盏花素能延长小鼠ip NaNO2后存活时间和断头后张口呼吸时间，表现出对急性中毒性缺氧和完全性缺血/缺氧的对抗作用，灯盏花素这种对抗作用可能与其调节ATPase活性、抑制Ca2＋超载引起神经元兴奋性毒性和脂质过氧化、抑制蛋白激酶活性、调节细胞信号传导、调节神经递质释放和基因表达等多种因素有关，而通过这些机制都有利于各种缺氧性神经功能损害的改善。

    本实验选用连续ig 10，20 mg/kg灯盏花素7 d来检测其抗脑缺氧作用，两组剂量作用效果在两个模型中相平行，且10 mg/kg灯盏花素的抗缺氧作用效价高于20 mg/kg，该结果与中药提取成分作用常出现倒U型作用效果相一致，具体能够发挥抗脑缺氧的最低有效剂量还需要进一步探讨。



【参考文献】
  　　［1］云南省药物研究所. 灯盏细辛化学成分的研究（第一报）［J］. 中草药通讯，1976，11：11.

　　［2］崔建梅，吴 松. 灯盏花素的研究进展［J］.天然产物研究与开发，2003，15（3）：255.

　　［3］林 雄，褚克丹. 灯盏花素的药理学研究进展［J］.海峡医药，2005，17（6）：5.

　　［4］耿美玉，辛现良，李 静，等. 脑缺血发病机制及其药物治疗［A］.张均田.神经药理学研究进展［M］.北京：人民卫生出版社，2002：66.

　　［5］商亚珍，蔡振岭，孟艳彬，等.黄芩茎叶总黄酮对小鼠脑缺氧的保护作用［J］.承德医学院学报，2001，18（1）：5.

　　［6］覃文才，张均田.尼莫地平、硝苯吡啶和长春胺对小鼠化学性记忆障碍的改善作用［J］.中国医学科学院学报，1986，8（5）：366.

　　［7］Ames 3rd A. CNS energy metabolism as related to function［J］.Brain Res Brain Res Rev 2000,34: 42.

　　［8］万海同，王 玉. 灯盏花素治疗脑缺血作用的研究进展［J］.浙江中医学报，2006，30（1）：101.

　　［9］张 焰，陈 群，顾卫东，等. 灯盏花素对缺血再灌注沙土鼠海马ATP含量变化和兴奋性氨基酸释放的影响［J］.江苏医药，2005，31（11）：843.

　　［10］廖维靖，杨运煌，范 明. 灯盏花制剂对大鼠缺血性脑损伤再灌注早期脑成像及神经代谢物质的作用［J］.中国中药杂志，2003，28（2）：163.

　　［11］章小兵，彭代银，朱满芳，等. 灯盏花素滴丸对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的保护作用［J］.安徽中医学院学报，2003，22（1）：45.