人参皂甙Rg1对脑缺血大鼠软脑膜微循环的影响1
作者：李冬梅 许 逸 傅万玉 潘鑫鑫
单位：(南京医科大学药理教研室, 邮政编码 南京210029)
关键词：皂甙类, 人参；脑缺血；微循环, 软脑膜
微循环学杂志990103
采用大鼠开放式颅骨开窗法和微循环显微电视放大系统观察不同剂量(10、 20、 40 mg/kg)的人参皂甙Rg1对大鼠大脑中动脉缺血(MCAO)引起的软脑膜微循环障碍的改善作用。 结果表明人参皂甙Rg1能明显改善MCAO引起的软脑膜微血管收缩、 血流减慢, 与缺血后用药前相比微动脉直径与血流速度分别增加10.72%和59.34%; 而微静脉二者则分别增加12.57%和67.91%。 药物作用持续时间大于60 min。 随着剂量增加(10、 20、 40 mg/kg), 效应也呈增加趋势, 但经统计学检验无显著性差异。 提示人参皂甙Rg1能不同程度地改善脑缺血微循环异常, 增加脑组织的血液供给, 减轻脑组织损伤。
, http://www.100md.com
人参皂甙Rg1(ginsenosides Rg1)是人参有效成分的提取物之一单体, 有中枢兴奋作用, 对缺血性脑损伤的保护和抗衰老作用的研究已取得了不少进展, 而其对脑血流量调节作用的研究尚未见。 而大脑中动脉是人脑梗塞的好发部位, 本文采用颈内动脉线栓法复制大鼠大脑中动脉缺血模型, 并结合开放式颅骨开窗和MCIP微循环图像处理系统观察人参皂甙Rg1静脉注射对大鼠局灶性脑缺血后的同侧软脑膜微循环的作用。
1 材料和方法
1.1 实验动物
健康成年雄性Sprague-Dawley大鼠32只, 体重289.16±28.24 g(江苏省实验动物中心提供)。 自然喂养, 术前12 h自由进水, 禁食, 实验前随机分组。
1.2 实验分组及给药方法
, 百拇医药
实验大鼠随机分为生理盐水组、 Rg1 10 mg/kg组、 Rg1 20 mg/kg组、 Rg1 40 mg/kg组, 每组8只。 于缺血后30 min分别由右侧颈外静脉注射相应药物或生理盐水。
1.3 实验仪器和试剂
立体定位仪(本实验室自制)、 MCIP微循环图像处理系统(中国科学院微循环研究所)、 XY-3微循环显微镜(江南光学仪器厂研究一所)、 10%水合氯醛、 人工脑脊液(ACSF)、 人参皂甙Rg1(纯度>98%, 广州市医药工业研究所)、 硅酮(Merck UK)。
1.4 脑缺血模型的建立
按照Koizami等介绍的方法[1], 采用经颈内动脉线栓法制备大鼠大脑中动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion, MCAO)模型。 动物经10%水合氯醛[0.3 g/kg(体重), 腹腔注射]麻醉后仰卧固定在手术台上。 右侧颈部切开皮肤, 分离并结扎右侧颈总动脉、 颈外动脉, 其余各小分支扎闭, 分离右颈内动脉, 从右颈总动脉分叉处切口, 将3 cm 4-0尼龙线(头端烧成圆形, 并在外涂一层硅酮, 外径约为0.25 mm)插入切口进入颈内动脉, 插入约16～20 mm时有轻微阻力为止, 固定尼龙线, 缝合切口。
, 百拇医药
1.5 颅窗制备及微循环观测
腹位固定大鼠, 右侧颅顶部皮肤T型切开, 以矢状缝外3 mm、 冠状缝下3 mm为中心用手术刀片将颅骨刮薄至如纸, 无菌生理盐水冲洗。 无出血点后, 用针灸针依次挑开颅骨和硬脑膜, 颅窗制备完成。 脑立体固定仪固定头部, 间歇点滴ACSF(保持37 ℃)保持软脑膜湿润。 将大鼠置于显微镜下, 以冷光源照射, 选择单视野内能同时显示直径相当的动静脉, 通过摄像系统, 从电视屏幕上观察软脑膜微循环(微循环显微电视放大系统)并录制图像。 后用计算机MCIP微循环图像处理系统分析, 用飞点法(Flying-spots Method)测定血流速度, 用管径剪切法结合图像冻结法(Autotracking Measurements and Image Camera/Grab)测量血管直径。 实验中观测了大鼠MCAO后30 min给药前和给药后1、 3、 5、 10、 20、 30、 60、 90、 120 min等10个时相的软脑膜微动、 静脉直径及血流速度的变化。 实验过程中保持环境温度于26 ℃±2 ℃。
, http://www.100md.com
1.6 实验数据处理
本实验的结果采用均数±标准差(
±s)表示, 统计学采用正态性检验、 方差齐性分析、 配伍组设计方差分析、 多个实验组与一个对照组均数间的两两比较, 成组设计的二样本均数比较的t检验。
2 结 果
按α=0.2水准, 经矩法正态性检验认为各组数据资料均服从正态分布; 按α=0.01水准, 经多样本方差齐性分析, 四个实验组资料方差齐性。
2.1 人参皂甙Rg1对软脑膜微动脉直径的影响
图1显示, 颈外静脉注射NS能在5min内一过性的扩张软脑膜微动脉, 其作用在注射后1 min内起效, 3 min达高峰, 作用维持时间短, 5 min时作用已消失, 到用药后90 min开始, 微动脉开始缓慢收缩。 注射人参皂甙Rg1能显著扩张软脑膜微动脉, 与用药前相比, 其作用在用药后1 min内起效, 5 min内达高峰。 最多可扩张10.72%。 其作用维持时间在10 mg/kg组为20 min, 20 mg/kg组为60 min, 40 mg/kg剂量组为30 min, 在所观察的120 min内没有出现微动脉的收缩。 经成组设计的二样本均数比较的t检验统计得知: 与同一时间的NS组比较, 人参皂甙Rg1 20、 10 mg/kg在用药后20 min以及40 mg/kg在用药后30 min内能显著地扩张微脑膜微动脉, 与NS组在90 min后开始出现微动脉收缩相比, 人参皂甙Rg1 40、 20 mg/kg仍对微动脉有扩张作用。 可见人参皂甙Rg1扩张软脑膜微动脉的作用弱而持久, 没有明显的剂量效应关系, 虽然药物效应大剂量组较小剂量组稍明显, 但组间比较却无显著性差异。
, 百拇医药
图 1 人参皂甙Rg1对大鼠MCAO后软脑膜微动脉直径的影响
2.2 人参皂甙Rg1对大鼠MCAO后软脑膜微动脉血流速度的影响
由于正常大鼠软脑膜微动脉的血流速度极快, 超过了本实验方法所能测定的范围, 故本实验仅测量了缺血后的血流速度。 实验显示, MCAO后30 min, 动物血流速度明显减慢, 降为471.88±87.11 μm/s。 表1显示, 颈外静脉NS注射并不能改变微动脉血流速度, 人参皂甙Rg1能显著地加快微动脉的血流速度。 人参皂甙Rg1给药后1 min内起效, 5 min时达到顶峰, 最多可加快59.34%直至725 μm/s, 其作用维持时间在10、 40 mg/kg组为60 min, 20 mg/kg组为30 min。 在所观察的120 min内在各组内均未出现血流速度减慢的现象。 人参皂甙Rg1各剂量组之间没有明显的量效关系。
, 百拇医药
表 1 人参皂甙Rg1对大鼠MCAO后软脑膜微动脉血流速度的影响(n均=8, μm/s,±s) 组 别
用药前
用药后(min)
1
3
5
10
20
30
60
90
, http://www.100md.com
120
Rg1 40 mg/kg
437.5±100.0
518.8
±97.51)
643.8
±100.01)
687.5
±100.01)
637.5
±100.01)
, http://www.100md.com
587.5
±100.01)
562.5
±100.0
506.3
±100.01)
471.3
±100.01)
440.0
±100.0
Rg1 20 mg/kg
, 百拇医药
475.0
±77.8
575.0
±88.91)
675.0
±1001)
725.0
±116.71)
627.5
±94.41)
581.2
, http://www.100md.com ±73.61)
531.2
±72.21)
506.2
±73.61)
500.0
±80.62)
481.2
±77.8
Rg1 10 mg/kg
450.0
, 百拇医药
±61.1
550.0
±61.11)
637.5
±61.11)
656.2
±55.61)
635.0
±52.81)
543.8
±54.21)
, 百拇医药
531.3
±54.21)
493.8
±61.12)
462.5
±55.61)
450.0
±65.3
NS
525.0
±68.7
522.5
, 百拇医药
±71.9
525.0
±93.8
522.5
±93.8
525.0
±93.8
525.0
±93.8
525.0
±87.5
525.0
±96.9
, 百拇医药
525.0
±78.4
525.0
±75.0
注: 与NS组比较: 1) P<0.01, 2) P<0.05
在整个观察过程中, 仅有1例出现(Rg1 20 mg/kg组)血液逆流的现象, 时有血流正向和逆向的交替, 从用药后10 min开始并持续到100 min, 以后血流又恢复正向。 其余31例均未出现逆流现象。 以上结果提示人参皂甙Rg1对软脑膜微动脉血流速度的改善作用明显, 维持时间长, 且基本无窃血现象发生。
2.3 人参皂甙Rg1对大鼠MCAO后软脑膜微静脉直径的影响
, 百拇医药
表2显示, NS颈外静脉注射可以在5 min内一过性扩张软脑膜微静脉, 1 min内开始作用, 3 min达高峰, 5 min消失, 至90 min开始出现微静脉缩窄。 而人参皂甙Rg1的扩张作用较强(最多可扩张12.57%)且维持较久(10、 20 mg/kg组达20 min, 40 mg/kg组达30 min), 在观察的120 min内没有出现微静脉的细缩。 不同剂量之间也没有明显剂量效应关系。
表 2 人参皂甙Rg1对大鼠MCAO后软脑膜微静脉直径的影响(n均=8, μm,±s) 组 别
用药前
用药后(min)
1
, 百拇医药
3
5
10
20
30
60
90
120
Rg1 40 mg/kg
27.19
±3.03
28.99
±3.15
, 百拇医药
29.92
±2.912)
30.45
±2.902)
29.54
±2.972)
29.40
±3.052)
28.88
±2.992)
27.86
, 百拇医药
±3.00
27.81
±3.003)
27.19
±2.733)
Rg1 20 mg/kg1)
33.81
±5.932)
34.69
±5.852)
35.82
, http://www.100md.com
±6.082)
35.89
±5.742)
34.96
±5.752)
34.39
±5.782)
34.07
±5.893)
33.75
±5.962)
, 百拇医药
33.66
±5.99
33.53
±6.072)
Rg1 10 mg/kg
29.39
±1.57
30.37
±1.57
30.95
±1.67
31.11
, 百拇医药
±1.342)
30.20
±1.463)
29.95
±1.313)
29.83
±1.16
29.28
±1.27
29.23
±1.40
29.05
, 百拇医药
±1.38
NS
26.61
±4.81
27.55
±4.72
27.88
±4.90
26.97
±4.85
26.63
±4.75
26.43
, 百拇医药
±4.69
26.50
±4.74
26.54
±4.29
26.01
±4.81
25.92
±4.74
注: 1) 本组与NS组比较出现差异, 与本组选用之静脉直径较大有关。 与NS组比较: 2) P<0.01, 3) P<0.05
, 百拇医药 2.4 人参皂甙Rg1对微静脉血流速度的影响
本实验发现MCAO后30 min, 大鼠软脑膜微静脉的血流速度逐渐降至340.03±70.90 μm/s。 NS注射后微静脉血流速度无改变。 而人参皂甙Rg1注射能显著地加快微静脉的血流速度, 从用药后1 min内起效, 5 min时达到最高峰, 最多可增加67.91%, 比微动脉增加的59.34%还多, 且维持时间长达60 min(见图2)。 表明人参皂甙Rg1能更显著地改善静脉回流, 这可能是人参皂甙Rg1能减轻脑组织水肿的原因之一。 人参皂甙Rg1各剂量组之间依然没有明显的量效关系。
图 2 人参皂甙Rg1对大鼠MCAO后软脑膜微静脉血流速度的影响
, 百拇医药
3 讨 论
我们采用了线栓法制造MCAO模型造成大鼠局灶性脑缺血, 具有相对的非侵入性。选择直径为0.234 mm的尼龙线, 将其头端烧圆, 再涂以硅酮使其外径达到0.25 mm, 令其具有良好柔韧性, 而不致穿破血管壁。本法阻断效果好、成功率高、可重复性、 强动物死亡率低(本实验过程中无动物死亡), 不失为一个建立局灶性脑缺血模型的好方法。
由于本实验采用开放式颅骨开窗, 其大小约为2.5×4.5 mm, 因需要同时观察动、 静脉, 所以只能在有限的视野内选择动、 静脉, 因此动、 静脉的直径可能在各组间不完全一致, 不过它们之间无显著性差异(P>0.05)。 在注射人参皂甙Rg1或者NS后各观察指标的变化可以直接用测量值表示, 也可以用药前后相比的变化率为指标, 后者受所观察的动、 静脉初始直径和血流速度的影响较小。
颅骨开窗后, 由于软脑膜表面直接暴露于空气之中, 随着时间的推移, 微动、 静脉都有收缩的趋势。 本实验观察到(就所观测的120 min而言), 随着暴露时间的延长, 微血管有逐步缩小的趋势, 用药后90 min时(即暴露120 min时)与用药前相比已有明显差异, 至120 min时微动脉的直径缩小3.55%, 微静脉的直径缩小2.62%, 而动、 静脉的血流速度无明显变化。
, http://www.100md.com
实验结果显示, 用MCAO法可令软脑膜微动、 静脉血流速度明显下降。 NS使用后能暂时改善微循环状况, 但幅度小且持续时间短; 用Rg1治疗后(颈外静脉注射)能使软脑膜微动、 静脉的血流速度增快、 血管显著扩张(但不能恢复到正常或接近正常水平), 与NS组相比有显著差异, 而且持续时间超过60 min, 且基本无逆流现象发生。 提示Rg1可改善软脑膜微循环, 直接增加脑血流量。 脑血流的改善有利于缺血时脑组织的存活, 减小梗塞范围。
大鼠局灶性脑缺血后局部脑血流量迅速下降, 这种改变主要由于梗塞直接造成的局部微循环机械压迫、 水肿及血流或组织中出血和活性物质释放所致[2]。 而人参皂甙Rg1减缓脑缺血损伤的机制可能系直接改善微循环, 并减轻了梗塞所致的机械压迫和水肿。 据报道, 人参皂甙Rg1对心室肌细胞钙通道有阻滞作用和抗自由基作用[3～5], 而其改善微循环、 扩张微血管的作用可能与其能减少脑血管内皮细胞内钙内流及抗自由基作用相关。 另外人参皂甙Rg1能增强纤溶系统活性, 促进血管内皮一氧化氮的释放而发挥抗血栓作用[6], 因而有助于人参皂甙Rg1对缺血后软脑膜微循环的改善。 但人参皂甙Rg1对动、 静脉直径和血流速度的影响没有明显的剂量-效应依赖关系, 其原因还有待探索。
, http://www.100md.com
1 国家自然科学基金资助课题(39170857)
参考文献
1 Koizumi J, Yoshida Y, Nakazawa T, et al. Experimental studies of ischemic brain edemia: a new experimental model of cerebral embolism in rats in which recirculation can be introduced in the ischemic area. Jpn J Stroke, 1986, 8:1.
2 Mendelow AD. Mechanisms of ischemic brain damage with intracerebral hemorrhage. Stroke, 1993, 24(12 Suppl): I115～I117.
, 百拇医药
3 赵春燕, 陈龙, 钟国赣, 等. 人参三醇组皂甙单体对培养心肌细胞自发搏动与动作电位的影响. 长春医学院学报, 1997, 13(2):52～53.
4 江岩, 刘伟, 王晓明, 等. 人参三醇皂甙对培养心肌细胞的钙通道阻滞作用和抗自由基作用. 中国药理学报, 1996, 17(2):138～141.
5 王中峰, 江岩, 钟国赣, 等. 人参皂甙Rg1对培养心肌细胞钙通道阻滞作用的单通道分析. 第三军医大学学报, 1994, 16(3):194～198.
6 徐皓亮, 刘宛斌, 饶曼人. 参三七皂甙Rg1对实验性血栓形成的影响及其机制探讨. 药学学报, 1997, 32(7):502～505.
本文1998-08-15收到, 1998-11-25修回, 1998-12-23接受, 百拇医药
单位：(南京医科大学药理教研室, 邮政编码 南京210029)
关键词：皂甙类, 人参；脑缺血；微循环, 软脑膜
微循环学杂志990103
采用大鼠开放式颅骨开窗法和微循环显微电视放大系统观察不同剂量(10、 20、 40 mg/kg)的人参皂甙Rg1对大鼠大脑中动脉缺血(MCAO)引起的软脑膜微循环障碍的改善作用。 结果表明人参皂甙Rg1能明显改善MCAO引起的软脑膜微血管收缩、 血流减慢, 与缺血后用药前相比微动脉直径与血流速度分别增加10.72%和59.34%; 而微静脉二者则分别增加12.57%和67.91%。 药物作用持续时间大于60 min。 随着剂量增加(10、 20、 40 mg/kg), 效应也呈增加趋势, 但经统计学检验无显著性差异。 提示人参皂甙Rg1能不同程度地改善脑缺血微循环异常, 增加脑组织的血液供给, 减轻脑组织损伤。
, http://www.100md.com
人参皂甙Rg1(ginsenosides Rg1)是人参有效成分的提取物之一单体, 有中枢兴奋作用, 对缺血性脑损伤的保护和抗衰老作用的研究已取得了不少进展, 而其对脑血流量调节作用的研究尚未见。 而大脑中动脉是人脑梗塞的好发部位, 本文采用颈内动脉线栓法复制大鼠大脑中动脉缺血模型, 并结合开放式颅骨开窗和MCIP微循环图像处理系统观察人参皂甙Rg1静脉注射对大鼠局灶性脑缺血后的同侧软脑膜微循环的作用。
1 材料和方法
1.1 实验动物
健康成年雄性Sprague-Dawley大鼠32只, 体重289.16±28.24 g(江苏省实验动物中心提供)。 自然喂养, 术前12 h自由进水, 禁食, 实验前随机分组。
1.2 实验分组及给药方法
, 百拇医药
实验大鼠随机分为生理盐水组、 Rg1 10 mg/kg组、 Rg1 20 mg/kg组、 Rg1 40 mg/kg组, 每组8只。 于缺血后30 min分别由右侧颈外静脉注射相应药物或生理盐水。
1.3 实验仪器和试剂
立体定位仪(本实验室自制)、 MCIP微循环图像处理系统(中国科学院微循环研究所)、 XY-3微循环显微镜(江南光学仪器厂研究一所)、 10%水合氯醛、 人工脑脊液(ACSF)、 人参皂甙Rg1(纯度>98%, 广州市医药工业研究所)、 硅酮(Merck UK)。
1.4 脑缺血模型的建立
按照Koizami等介绍的方法[1], 采用经颈内动脉线栓法制备大鼠大脑中动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion, MCAO)模型。 动物经10%水合氯醛[0.3 g/kg(体重), 腹腔注射]麻醉后仰卧固定在手术台上。 右侧颈部切开皮肤, 分离并结扎右侧颈总动脉、 颈外动脉, 其余各小分支扎闭, 分离右颈内动脉, 从右颈总动脉分叉处切口, 将3 cm 4-0尼龙线(头端烧成圆形, 并在外涂一层硅酮, 外径约为0.25 mm)插入切口进入颈内动脉, 插入约16～20 mm时有轻微阻力为止, 固定尼龙线, 缝合切口。
, 百拇医药
1.5 颅窗制备及微循环观测
腹位固定大鼠, 右侧颅顶部皮肤T型切开, 以矢状缝外3 mm、 冠状缝下3 mm为中心用手术刀片将颅骨刮薄至如纸, 无菌生理盐水冲洗。 无出血点后, 用针灸针依次挑开颅骨和硬脑膜, 颅窗制备完成。 脑立体固定仪固定头部, 间歇点滴ACSF(保持37 ℃)保持软脑膜湿润。 将大鼠置于显微镜下, 以冷光源照射, 选择单视野内能同时显示直径相当的动静脉, 通过摄像系统, 从电视屏幕上观察软脑膜微循环(微循环显微电视放大系统)并录制图像。 后用计算机MCIP微循环图像处理系统分析, 用飞点法(Flying-spots Method)测定血流速度, 用管径剪切法结合图像冻结法(Autotracking Measurements and Image Camera/Grab)测量血管直径。 实验中观测了大鼠MCAO后30 min给药前和给药后1、 3、 5、 10、 20、 30、 60、 90、 120 min等10个时相的软脑膜微动、 静脉直径及血流速度的变化。 实验过程中保持环境温度于26 ℃±2 ℃。
, http://www.100md.com
1.6 实验数据处理
本实验的结果采用均数±标准差(
±s)表示, 统计学采用正态性检验、 方差齐性分析、 配伍组设计方差分析、 多个实验组与一个对照组均数间的两两比较, 成组设计的二样本均数比较的t检验。2 结 果
按α=0.2水准, 经矩法正态性检验认为各组数据资料均服从正态分布; 按α=0.01水准, 经多样本方差齐性分析, 四个实验组资料方差齐性。
2.1 人参皂甙Rg1对软脑膜微动脉直径的影响
图1显示, 颈外静脉注射NS能在5min内一过性的扩张软脑膜微动脉, 其作用在注射后1 min内起效, 3 min达高峰, 作用维持时间短, 5 min时作用已消失, 到用药后90 min开始, 微动脉开始缓慢收缩。 注射人参皂甙Rg1能显著扩张软脑膜微动脉, 与用药前相比, 其作用在用药后1 min内起效, 5 min内达高峰。 最多可扩张10.72%。 其作用维持时间在10 mg/kg组为20 min, 20 mg/kg组为60 min, 40 mg/kg剂量组为30 min, 在所观察的120 min内没有出现微动脉的收缩。 经成组设计的二样本均数比较的t检验统计得知: 与同一时间的NS组比较, 人参皂甙Rg1 20、 10 mg/kg在用药后20 min以及40 mg/kg在用药后30 min内能显著地扩张微脑膜微动脉, 与NS组在90 min后开始出现微动脉收缩相比, 人参皂甙Rg1 40、 20 mg/kg仍对微动脉有扩张作用。 可见人参皂甙Rg1扩张软脑膜微动脉的作用弱而持久, 没有明显的剂量效应关系, 虽然药物效应大剂量组较小剂量组稍明显, 但组间比较却无显著性差异。
, 百拇医药
图 1 人参皂甙Rg1对大鼠MCAO后软脑膜微动脉直径的影响
2.2 人参皂甙Rg1对大鼠MCAO后软脑膜微动脉血流速度的影响
由于正常大鼠软脑膜微动脉的血流速度极快, 超过了本实验方法所能测定的范围, 故本实验仅测量了缺血后的血流速度。 实验显示, MCAO后30 min, 动物血流速度明显减慢, 降为471.88±87.11 μm/s。 表1显示, 颈外静脉NS注射并不能改变微动脉血流速度, 人参皂甙Rg1能显著地加快微动脉的血流速度。 人参皂甙Rg1给药后1 min内起效, 5 min时达到顶峰, 最多可加快59.34%直至725 μm/s, 其作用维持时间在10、 40 mg/kg组为60 min, 20 mg/kg组为30 min。 在所观察的120 min内在各组内均未出现血流速度减慢的现象。 人参皂甙Rg1各剂量组之间没有明显的量效关系。
, 百拇医药
表 1 人参皂甙Rg1对大鼠MCAO后软脑膜微动脉血流速度的影响(n均=8, μm/s,
±s) 组 别用药前
用药后(min)
1
3
5
10
20
30
60
90
, http://www.100md.com
120
Rg1 40 mg/kg
437.5±100.0
518.8
±97.51)
643.8
±100.01)
687.5
±100.01)
637.5
±100.01)
, http://www.100md.com
587.5
±100.01)
562.5
±100.0
506.3
±100.01)
471.3
±100.01)
440.0
±100.0
Rg1 20 mg/kg
, 百拇医药
475.0
±77.8
575.0
±88.91)
675.0
±1001)
725.0
±116.71)
627.5
±94.41)
581.2
, http://www.100md.com ±73.61)
531.2
±72.21)
506.2
±73.61)
500.0
±80.62)
481.2
±77.8
Rg1 10 mg/kg
450.0
, 百拇医药
±61.1
550.0
±61.11)
637.5
±61.11)
656.2
±55.61)
635.0
±52.81)
543.8
±54.21)
, 百拇医药
531.3
±54.21)
493.8
±61.12)
462.5
±55.61)
450.0
±65.3
NS
525.0
±68.7
522.5
, 百拇医药
±71.9
525.0
±93.8
522.5
±93.8
525.0
±93.8
525.0
±93.8
525.0
±87.5
525.0
±96.9
, 百拇医药
525.0
±78.4
525.0
±75.0
注: 与NS组比较: 1) P<0.01, 2) P<0.05
在整个观察过程中, 仅有1例出现(Rg1 20 mg/kg组)血液逆流的现象, 时有血流正向和逆向的交替, 从用药后10 min开始并持续到100 min, 以后血流又恢复正向。 其余31例均未出现逆流现象。 以上结果提示人参皂甙Rg1对软脑膜微动脉血流速度的改善作用明显, 维持时间长, 且基本无窃血现象发生。
2.3 人参皂甙Rg1对大鼠MCAO后软脑膜微静脉直径的影响
, 百拇医药
表2显示, NS颈外静脉注射可以在5 min内一过性扩张软脑膜微静脉, 1 min内开始作用, 3 min达高峰, 5 min消失, 至90 min开始出现微静脉缩窄。 而人参皂甙Rg1的扩张作用较强(最多可扩张12.57%)且维持较久(10、 20 mg/kg组达20 min, 40 mg/kg组达30 min), 在观察的120 min内没有出现微静脉的细缩。 不同剂量之间也没有明显剂量效应关系。
表 2 人参皂甙Rg1对大鼠MCAO后软脑膜微静脉直径的影响(n均=8, μm,
±s) 组 别用药前
用药后(min)
1
, 百拇医药
3
5
10
20
30
60
90
120
Rg1 40 mg/kg
27.19
±3.03
28.99
±3.15
, 百拇医药
29.92
±2.912)
30.45
±2.902)
29.54
±2.972)
29.40
±3.052)
28.88
±2.992)
27.86
, 百拇医药
±3.00
27.81
±3.003)
27.19
±2.733)
Rg1 20 mg/kg1)
33.81
±5.932)
34.69
±5.852)
35.82
, http://www.100md.com
±6.082)
35.89
±5.742)
34.96
±5.752)
34.39
±5.782)
34.07
±5.893)
33.75
±5.962)
, 百拇医药
33.66
±5.99
33.53
±6.072)
Rg1 10 mg/kg
29.39
±1.57
30.37
±1.57
30.95
±1.67
31.11
, 百拇医药
±1.342)
30.20
±1.463)
29.95
±1.313)
29.83
±1.16
29.28
±1.27
29.23
±1.40
29.05
, 百拇医药
±1.38
NS
26.61
±4.81
27.55
±4.72
27.88
±4.90
26.97
±4.85
26.63
±4.75
26.43
, 百拇医药
±4.69
26.50
±4.74
26.54
±4.29
26.01
±4.81
25.92
±4.74
注: 1) 本组与NS组比较出现差异, 与本组选用之静脉直径较大有关。 与NS组比较: 2) P<0.01, 3) P<0.05
, 百拇医药 2.4 人参皂甙Rg1对微静脉血流速度的影响
本实验发现MCAO后30 min, 大鼠软脑膜微静脉的血流速度逐渐降至340.03±70.90 μm/s。 NS注射后微静脉血流速度无改变。 而人参皂甙Rg1注射能显著地加快微静脉的血流速度, 从用药后1 min内起效, 5 min时达到最高峰, 最多可增加67.91%, 比微动脉增加的59.34%还多, 且维持时间长达60 min(见图2)。 表明人参皂甙Rg1能更显著地改善静脉回流, 这可能是人参皂甙Rg1能减轻脑组织水肿的原因之一。 人参皂甙Rg1各剂量组之间依然没有明显的量效关系。
图 2 人参皂甙Rg1对大鼠MCAO后软脑膜微静脉血流速度的影响
, 百拇医药
3 讨 论
我们采用了线栓法制造MCAO模型造成大鼠局灶性脑缺血, 具有相对的非侵入性。选择直径为0.234 mm的尼龙线, 将其头端烧圆, 再涂以硅酮使其外径达到0.25 mm, 令其具有良好柔韧性, 而不致穿破血管壁。本法阻断效果好、成功率高、可重复性、 强动物死亡率低(本实验过程中无动物死亡), 不失为一个建立局灶性脑缺血模型的好方法。
由于本实验采用开放式颅骨开窗, 其大小约为2.5×4.5 mm, 因需要同时观察动、 静脉, 所以只能在有限的视野内选择动、 静脉, 因此动、 静脉的直径可能在各组间不完全一致, 不过它们之间无显著性差异(P>0.05)。 在注射人参皂甙Rg1或者NS后各观察指标的变化可以直接用测量值表示, 也可以用药前后相比的变化率为指标, 后者受所观察的动、 静脉初始直径和血流速度的影响较小。
颅骨开窗后, 由于软脑膜表面直接暴露于空气之中, 随着时间的推移, 微动、 静脉都有收缩的趋势。 本实验观察到(就所观测的120 min而言), 随着暴露时间的延长, 微血管有逐步缩小的趋势, 用药后90 min时(即暴露120 min时)与用药前相比已有明显差异, 至120 min时微动脉的直径缩小3.55%, 微静脉的直径缩小2.62%, 而动、 静脉的血流速度无明显变化。
, http://www.100md.com
实验结果显示, 用MCAO法可令软脑膜微动、 静脉血流速度明显下降。 NS使用后能暂时改善微循环状况, 但幅度小且持续时间短; 用Rg1治疗后(颈外静脉注射)能使软脑膜微动、 静脉的血流速度增快、 血管显著扩张(但不能恢复到正常或接近正常水平), 与NS组相比有显著差异, 而且持续时间超过60 min, 且基本无逆流现象发生。 提示Rg1可改善软脑膜微循环, 直接增加脑血流量。 脑血流的改善有利于缺血时脑组织的存活, 减小梗塞范围。
大鼠局灶性脑缺血后局部脑血流量迅速下降, 这种改变主要由于梗塞直接造成的局部微循环机械压迫、 水肿及血流或组织中出血和活性物质释放所致[2]。 而人参皂甙Rg1减缓脑缺血损伤的机制可能系直接改善微循环, 并减轻了梗塞所致的机械压迫和水肿。 据报道, 人参皂甙Rg1对心室肌细胞钙通道有阻滞作用和抗自由基作用[3～5], 而其改善微循环、 扩张微血管的作用可能与其能减少脑血管内皮细胞内钙内流及抗自由基作用相关。 另外人参皂甙Rg1能增强纤溶系统活性, 促进血管内皮一氧化氮的释放而发挥抗血栓作用[6], 因而有助于人参皂甙Rg1对缺血后软脑膜微循环的改善。 但人参皂甙Rg1对动、 静脉直径和血流速度的影响没有明显的剂量-效应依赖关系, 其原因还有待探索。
, http://www.100md.com
1 国家自然科学基金资助课题(39170857)
参考文献
1 Koizumi J, Yoshida Y, Nakazawa T, et al. Experimental studies of ischemic brain edemia: a new experimental model of cerebral embolism in rats in which recirculation can be introduced in the ischemic area. Jpn J Stroke, 1986, 8:1.
2 Mendelow AD. Mechanisms of ischemic brain damage with intracerebral hemorrhage. Stroke, 1993, 24(12 Suppl): I115～I117.
, 百拇医药
3 赵春燕, 陈龙, 钟国赣, 等. 人参三醇组皂甙单体对培养心肌细胞自发搏动与动作电位的影响. 长春医学院学报, 1997, 13(2):52～53.
4 江岩, 刘伟, 王晓明, 等. 人参三醇皂甙对培养心肌细胞的钙通道阻滞作用和抗自由基作用. 中国药理学报, 1996, 17(2):138～141.
5 王中峰, 江岩, 钟国赣, 等. 人参皂甙Rg1对培养心肌细胞钙通道阻滞作用的单通道分析. 第三军医大学学报, 1994, 16(3):194～198.
6 徐皓亮, 刘宛斌, 饶曼人. 参三七皂甙Rg1对实验性血栓形成的影响及其机制探讨. 药学学报, 1997, 32(7):502～505.
本文1998-08-15收到, 1998-11-25修回, 1998-12-23接受, 百拇医药