卒中研究银杏二萜内酯对脑缺血大鼠学习
缺血性脑卒中是导致血管性痴呆的主要病因,而学习记忆功能障碍是其早期的主要临床表现。银杏二萜内酯类主要来自于银杏叶,其银杏二萜内酯葡胺注射液(diterpeneginkgolidesmeglumineinjection,DGMI)主要是由银杏二萜内酯组成,研究发现DGMI能够抑制氧化应激和抑制体内的细胞凋亡,但其是否可以改善患者脑缺血后的学习记忆能力尚未见文献报道,本实验将复制脑缺血大鼠模型并行DGMI治疗,从而研究DGMI对患者脑缺血后的影响和作用机制。
应用随机数字表法将只SD大鼠随机分为假手术组与模型组,每组10只。DGMI的剂量分为低剂量1.5mg·kg-1·d-1)、中剂量3mg·kg-1·d-1)、高剂量6mg·kg-1·d-1)等3组,每组40只;制备大鼠脑缺血模型需采用结扎双侧颈总动脉的操作方法,术后第2天开始腹腔注射给药,1次/d,疗程14d。通过Morris水迷宫实验和跳台实验评价大鼠学习记忆能力;采用HE染色法进行大脑海马CA1区病理学检查,TUNEL染色法观察大脑海马CA1区细胞凋亡状况,IHC法检测海马CA1区Bcl-2、Bax蛋白表达,比色法检测大脑海马组织抗氧化酶活性和MDA含量。1.学习记忆能力测定结果(1)Morris水迷宫实验:与假手术组比较,模型组大鼠逃避潜伏期和逃避路程均显著增长(P<0.01);而脑缺血大鼠在DGMI中、高剂量治疗2周后能降低逃避潜伏期和缩短逃避的路程,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。模型组大鼠穿越原设安全平台位置的次数少于假手术组大鼠(P<0.01);脑缺血大鼠采用DGMI中、高剂量治疗2周后穿越原平台位置次数高于模型组大鼠(P<0.05或P<0.01)。(2)跳台实验:与假手术组比较,模型组大鼠错误次数显著增多且受电击总时间显著延长(P<0.01);而与模型组比较,脑缺血大鼠经DGMI中、高剂量治疗14d后犯错误次数减少且受电击时间缩短(P<0.05或P<0.01)。见表1、2。结果表明,DGMI对脑缺血所致学习记忆功能障碍具有一定的改善作用。
2.大脑海马CA1区病理学结果
假手术组大鼠海马CA1区形态结构未见异常,而模型组大鼠海马CA1区则呈现明显的病理性改变,主要表现为神经元的层次紊乱、神经元数量减少且细胞间隙呈增大趋势,胶质细胞也有所增加,胞核固缩或是溶解,核仁消失;与模型组比较,经DGM治疗14d能够明显改善脑缺血大鼠大脑海马CA1区组织形态和神经元结构病变,其中DGMI高剂量组上述效果最为显著。见图1。
3.大鼠大脑海马CA1区的细胞凋亡结果观察与假手术组比较,模型组大鼠大脑海马CA1区凋亡细胞(经TUNEL染色阳性着色:凋亡的细胞核呈*褐色)数量明显高于假手术组;而与模型组比较,经DGM治疗14d后脑缺血大鼠大脑海马CA1区凋亡细胞数量减少,DGMI剂量组减少效果最为显著。模型组大鼠与假手术组大鼠大脑海马CA1区细胞凋亡指数(AI)比较,呈显著升高趋势[(65.03±8.71)%vs(2.69±1.08)%,P<0.01],而与模型组比较,DGMI中、高剂量组AI显著降低[(40.92±6.75)%、(16.94±3.37)%vs(65.03±8.71)%,P<0.01]。见图2。
4.大脑海马CA1区Bcl-2、Bax蛋白表达检测结果
细胞质通过Bcl-2蛋白和Bax蛋白进行表达;模型组大鼠与假手术组大鼠比较,大脑海马CA1区Bcl-2蛋白表达下调和灰度值降低(P<0.01),与假手术组大鼠比较Bax蛋白表达上调和灰度值升高(P<0.01),Bcl-2/Bax值显著降低(P<0.01);而与模型组比较,经DGMI中、高剂量治疗14d后脑缺血大鼠大脑海马CA1区Bcl-2蛋白表达明显上调、Bax表达下调,灰度值差异均有统计学意义(P<0.01或P<0.01),Bcl-2/Bax值显著升高,差异有统计学意义(P<0.01)。见图3、4,表3。
5.5组抗氧化酶的活性和MDA含量比较
模型组大鼠大脑海马区的抗氧化酶活性比假手术组低,且MDA含量呈升高趋势(P<0.01);经DGMI中、高剂量治疗14d的大鼠比模型组大鼠的抗氧化酶(SOD、CAT)活性高,还有助于降低MDA的含量,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。见表4。血管性痴呆(VD)是缺血性脑卒中后常见的神经功能障碍并发症,其中学习记忆能力降低是其最主要的早期临床表现。随着老龄化的加剧、脑血管疾病发病率的上升,VD患病人群也逐年增多。目前,临床上主要采取抗凝溶栓、改善脑循环等治疗方案,但对于VD的防治作用并不理想,仍是临床上亟待解决的医学难题之一。
本研究发现,经银杏二萜内酯葡胺注射液治疗能够有效缩短脑缺血大鼠逃避潜伏期和跳台潜伏期、增加跳台次数,提示银杏二萜内酯葡胺注射液治疗对脑缺血所致学习记忆功能障碍具有一定的改善作用。大鼠采用银杏二萜内酯葡胺注射液治疗可以显著抑制脑缺血大鼠大脑海马CA1区组织形态和细胞结构病变、抑制海马CA1区细胞凋亡,使海马CA1区的Bcl-2表达上调,Bax表达下调,有助于使Bcl-2/Bax值提高,能使大脑海马区的抗氧化酶活性得到改善,还能使MDA含量得以降低,结果提示脑缺血后采用银杏二萜内酯葡胺注射液治疗能改善其学习的记忆能力,这是因为银杏二萜内酯葡胺注射液抑制大脑海马CA1区神经元病变及该部位细胞凋亡有关。
综上所述,银杏二萜内酯葡胺注射液具有改善脑缺血所致学习记忆功能障碍,这是因为银杏二萜内酯葡胺注射液能够调控体内相关基因(Bcl-2、Bax)的表达,有助于减少氧化应激造成的损伤,与其能抑制大脑海马CA1区神经元病变及该部位细胞凋亡有关。
河北医药
年8月第42卷第15期
霍好利医院药学部连翘参考文献
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