川芎嗪和参麦注射液对老龄大鼠脑缺血再灌注多器官损伤的作用
作者:李建生 李建国 赵君玫 郭盛典 张卫红 高爱社
单位:河南中医学院老年医学研究室,河南 郑州 450003
关键词:缺血再灌注,脑;川芎嗪;参麦注射液;多器官损伤,老年;病理形态学;单胺类神经递质;皮质醇;一氧化氮;肿瘤坏死因子;中医药
中国中西医结合急救杂志000518 摘要:目的:探讨老龄大鼠脑缺血再灌注所致多器官损伤机制,观察川芎嗪和参麦注射液及其配伍对多器官损伤的保护作用。方法:老龄(20月龄以上)大鼠分为模型组、对照组、尼莫通组、川芎嗪组、参麦组和川芎参麦组(川参组),检测各组药物对老龄大鼠全脑缺血30分钟及再灌注60分钟后多巴胺(DA)、去甲肾上腺素(NE)、皮质醇(Co)、一氧化氮(NO)和肿瘤坏死因子(TNF)水平,同时观察脑、心、肝、肺、肾、胃、小肠病理改变。结果:模型组大鼠脑组织均出现病理改变,交感肾上腺系统兴奋增强,脑组织中TNF含量增高,血清中NO含量降低。用药各组老龄大鼠脑组织损伤均有明显减轻,下丘脑NE和脑组织NO含量增高及下丘脑DA水平降低,川芎嗪组、参麦组及川参组下丘脑NE含量和DA水平接近对照组,参麦组血中Co水平和川参组脑组织TNF含量降低,川芎嗪组血清中NO水平增高。模型组大鼠多个器官较对照组出现病理改变,交感肾上腺系统兴奋增强,各组药物对器官损伤均有不同程度的保护作用和对交感肾上腺系统有明显的调节效果。结论:老龄大鼠脑缺血再灌注损伤与交感肾上腺系统兴奋增强和NO含量降低及TNF增高有关,川芎嗪和参麦注射液及其配伍通过调节交感肾上腺系统和提高NO水平以防护老龄大鼠脑缺血再灌注脑组织损伤;参麦注射液对下丘脑垂体肾上腺皮质轴的应激反应和川芎参麦注射液降低TNF含量具有一定的作用;3种药物对老龄大鼠脑缺血再灌注引起多个器官损伤均有保护作用,其机制与抑制交感肾上腺系统兴奋增强有关。
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中图分类号:R363.2;R285.5 文献标识码:A 文章编号:1008-9691(2000)05-0289-06
Effect of ligustrazine and Shenmai injection(参麦注射液) on multiorgans injury induced by cerebral ischemiareperfusion in senile rats
LI Jiansheng,LI Jianguo,ZHAO Junmei,et al.
(Department of Geriatrics in Henan College of Traditional Chinese Medicine,Zhengzhou Henan 450003)
Abstract:Objective:To study the effect of Ligustrazine(LT),Shenmai injection(SM,参麦注射液) and the integration of ligustrazine and Shenmai injection (LS) on multiorgans injury induced by cerebral ischemiareperfusion in old rats,in order to offer the evidences for traditional Chinese medicine and Chinese herbs to prevent and treat cerebrovascular disease and secondary multiorgans injury in the elderly.Methods:Aged rats (20 months old or more) were divided into six groups:model group,control group,LT group,SM group,LS group and Nimotop group.The effect of the drug in each group on the pathologic alterations of brain,heart,liver,lung,kidney,stomach and small intestine and the changes in the concentration of dopamine(DA),noradrenalin(NE),cortisol(Co),nitric oxide(NO) and tumor necrosis factor(TNF) in blood and hypothalamic after fully cerebral ischemia for 30 minutes and reperfusion for 60 minutes in aged rats were observed.Results:Pathological change was found in the rats′brain tissue in the aged model,the excitability of sympatheticadrenal system was enhanced,brain tissue TNF content increased,the serum NO level was lower.The brain injury was improved in all treated group,the hypothalamus NE and brain tissue NO content was higher,the hypothalamus DA level was lower,the NE and DA levels in the LT group,SM group and the LS group were close to those in the aged control group.The Co content in the SM group and the brain tissue TNF in LS group was decreased,the level in serum NO in LT group was higher.Several organ injuries in model group were more obvious and excitation of sympathetic nervesuprarenal gland system were more excessive than those in control group.The drug in each group had in preventing effects in different degree on injuried organs and had the adjustment effects on sympathetic nervesuprarenal gland system significantly.Conclusions:The brain ischemiareperfusion injury is correlated with the enhanced excitability of sympatheticadrenal system,NO level decrease and TNF content increase.LT,SM and LS can prevent this injury in aged rats via adjusting the excitability of sympatheticadrenal system and increased NO level,the effect of SM on the stress reaction of hypothalamuspituitaryadrenocortical axis and LT on TNF was obvious.The mechanisms that LT,SM and LS have the preventing effects on multiorgans injuries induced by cerebral ischemiareperfusion in aged rats are related to effects of suppressing the excessive excitation of the sympathetic nervesuprarenal gland system.
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Key words:cerebral ischemiareperfusion;ligustrazine;Shenmai injection;senile multiorgans injury;pathomorphology;monoamine neurotransmitter;cortisol;nitric oxide;tumor necrosis factor;traditional Chinese medicine
CLC number:R363.2;R285.5 Document code:A Artical ID:10089691(2000)05028906
脑缺血再灌注损伤与神经内分泌的异常有着密切关系,其中单胺神经递质、下丘脑垂体肾上腺皮质轴的紊乱〔1,2〕和一氧化氮(NO)、肿瘤坏死因子(TNF)的改变起着重要作用〔3,4〕。由脑血管疾病引发的老龄多器官损伤较青年有着明显的特点。本研究观察川芎嗪和参麦注射液及其配伍对老龄大鼠脑缺血再灌注的病理生理特点及其对心、肺、肝、肾、胃、小肠损伤的作用并探讨其机制,为临床治疗老年脑梗死继发多个器官损伤提供依据。
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1 材料与方法
1.1 动物及模型制备:SD老龄大鼠60只,20~22月龄,雌雄兼半。参照Pulsinelli四血管闭塞法制作全脑缺血再灌注模型,将大鼠用22%乌拉坦按0.5 ml/100 g剂量腹腔注射麻醉,电灼凝固双侧椎动脉,用套有硅胶的动脉夹夹闭双侧颈总动脉(CCA),造成全脑缺血,以夹闭CCA后在30~60秒内大鼠呈现昏迷、翻正反射消失、双侧瞳孔放大、痛反射消失、能自主呼吸为模型成功标志。30分钟后开放CCA灌注60分钟。对照组大鼠仅分离外翼双侧CCA并穿线,不进行电凝和夹闭处理。实验中保持大鼠体温(37.0±0.5)℃,未昏迷或缺血后有癫痫、抽搐等并发症的大鼠均放弃。
1.2 实验分组及方法:60只老年大鼠随机分为对照组、模型组、尼莫通组、川芎嗪组、参麦组、川芎参麦组(川参组)6组。对照组和模型组处理为造模前3日腹腔注射生理盐水,每日1次,夹闭双侧CCA前2小时加注1次。尼莫通组、川芎嗪组、参麦组和川参组造模前3日分别腹腔注射尼莫通0.3 mg/kg、川芎嗪6 mg/kg、参麦注射液3 ml/kg、川芎合参麦注射液,每日1次注射,夹闭双侧CCA前2小时加注1次。颈动脉取血,迅速分离血清,待测多巴胺(DA)、去甲肾上腺素(NE)、皮质醇(Co)和NO;取出脑,在生理盐水冰面上分离下丘脑,待测DA和肾上腺素(NE);取出右侧脑组织,用冷生理盐水冲洗3遍,除去积血,一部分以冷生理盐水匀浆,离心(3 000 r/min)10分钟,取上清,待测NO;一部分称重后置微型匀浆器中,加无水乙醇0.1 ml研磨,再加生理盐水0.9 ml充分研磨成匀浆,放入-20 ℃保存,测定TNF。取左侧额区脑组织、左心室、右肺组织、肝左叶、左肾、胃窦部、小肠组织迅速固定,待作光镜标本观察。
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1.3 指标测定与观察:
1.3.1 Co测定:采用放射免疫法测定。单位以μg/L表示。
1.3.2 DA和NE:颈动脉取血,分离血清。在生理盐水冰面上分离下丘脑,冰浴下用正丁醇匀浆,离心取上清,用高效液相色谱仪测定血清和下丘脑DA、NE〔4〕。
1.3.3 NO:采用硝酸还原酶的化学比色法,721可见光分光光度计测定。单位以mmol/L(血清)或nmol/g(组织)表示。
1.3.4 TNF测定:采用放射免疫法测定,单位以μg/g表示。
1.3.5 病理观察:组织用10%甲醛固定,常规脱水、包埋、切片、HE染色。脑组织切片镜下观察皮质层胶质细胞减少的大鼠只数,皮质层的神经细胞和髓质中神经细胞出现神经细胞胞体萎缩及神经细胞胞体增大的大鼠只数。根据心肌充血程度分为无、有(轻、中、重)等级;连续观察5个视野点状退行性改变和白细胞总数及其分类计数,取其均数为一只大鼠的数据;根据心肌细胞核数量,计算心肌细胞核增多的大鼠只数。肺组织切片根据间质性肺炎的程度分为无、有(轻、中、重)等级,并观察伴充血的大鼠只数。肝组织切片观察5个视野嗜酸粒细胞数的均数为一只大鼠的嗜酸粒细胞计数,根据充血的程度分为无、有(轻、中、重)等级;观察以计算出脂肪变和细胞浊肿的大鼠只数。肾组织切片根据充血和肾小管上皮浊肿及蛋白管型的程度分为无、有(轻、中、重)等级。胃组织切片根据充血的程度分为无、有(轻、中、重)等级,并观察有无出血。小肠组织切片根据炎性细胞浸润和粘膜充血的程度分为无、有(轻、中、重)等级,并观察有无出血;观察粘膜上皮细胞脱落的大鼠只数。
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1.4 统计学方法:所有数据以均数±标准差(±s)表示,计量资料应用SPSS 8.0 for Windows,采用方差分析方法,计数资料统计采用等级序值法。
2 结 果
2.1 病理结果:
2.1.1 脑组织病理改变:对照组可见胶质细胞减少,未见有神经细胞萎缩。模型组胶质细胞减少增多(P<0.05),出现明显的神经细胞胞体萎缩。用药各组均未有神经细胞胞体萎缩;川芎嗪组和参麦组胶质细胞明显增多(P<0.01);川参组、尼莫通组均未见有胶质细胞减少。川参组神经细胞胞体增大明显而普遍。
2.1.2 心脏病理损伤:与对照组比较,模型组白细胞总数(P<0.01)、中性粒细胞数(P<0.01)、单核细胞数(P<0.05)、淋巴细胞数(P<0.01)升高。与模型组比较,川芎嗪组、参麦组(P<0.01)和川参组(P<0.05)白细胞总数降低,川芎嗪组接近对照组(P>0.05)。用药各组中性粒细胞数均低于模型组(P<0.05),川参组、参麦组均接近对照组(P均>0.05)。川芎嗪组单核细胞数低于模型组(P<0.01)。川芎嗪组、参麦组淋巴细胞数低于模型组(P<0.01),接近对照组(P>0.05)。
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对照组及各用药组均未见心肌细胞核增多。模型组心肌细胞核明显增多(P<0.01)。模型组点状退行性改变高于对照组,川芎嗪组和川参组及参麦组明显少于模型组(P<0.01),并接近对照组(P>0.05)。
模型组心肌充血较对照组加重(P<0.01)。与模型组比较,尼莫通组、川芎嗪组、川参组减轻(P<0.05或P<0.01),川芎嗪组、川参组轻于尼莫通组(P<0.05)。
2.1.3 肺脏病理损伤:模型组间质性肺炎及伴充血高于对照组(P<0.01)。川芎嗪组、参麦组、川参组的间质性肺炎均有不同程度的改善,川芎嗪组和参麦组明显(P<0.05或P<0.01)。川芎嗪组的伴充血明显轻于模型组(P<0.01),参麦组、川参组无伴充血现象。
2.1.4 肝脏病理改变:模型组肝脏出现脂肪变和细胞浊肿,对照组基本无,参麦组脂肪变加重,川参组、川芎嗪组、尼莫通组基本无脂肪变,尼莫通组细胞浊肿加重,而川芎嗪组、参麦组、川参组基本未见有细胞浊肿。
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模型组充血和嗜酸粒细胞数高于对照组(P<0.01)。与模型组比较,川芎嗪组和尼莫通组充血均减轻(P<0.05或P<0.01),川芎嗪组明显轻于尼莫通组(P<0.05)。尼莫通组、川芎嗪组、川参组嗜酸粒细胞数少于模型组(P<0.01),接近对照组(P>0.05)。
2.1.5 肾脏病理改变:模型组充血和上皮细胞浊肿及蛋白管型高于对照组(P<0.01)。与模型组比较,尼莫通组、川芎嗪组、川参组充血和上皮细胞浊肿减轻(P<0.05或P<0.01),川芎嗪组和尼莫通组基本未见有充血,明显轻于川参组(P<0.01)。用药各组基本未见有蛋白管型,明显轻于模型组(P<0.01)。
2.1.6 胃组织病理改变:模型组充血重于对照组(P<0.01),部分可见有点状出血。川芎嗪组充血轻于模型组(P<0.05)。尼莫通组、参麦组、川参组基本未见有充血和出血,明显轻于模型组(P<0.01)。尼莫通组、参麦组轻于川芎嗪组(P<0.05)。
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2.1.7 小肠组织病理损伤:对照组未见明显的炎细胞浸润和上皮细胞脱落及充血。模型组可见明显的炎细胞浸润和上皮细胞脱落及充血,并可见部分点状出血。川参组、参麦组炎细胞浸润和上皮细胞脱落及充血明显减轻(P<0.05),未见点状出血。
2.2 各组间神经递质和Co的变化。见表1。
表1 神经递质和Co的变化(±s) 组别
血NE(μmol/L)
下丘脑NE(nmol/g)
下丘脑DA(nmol/g)
血Co(μg/L)
, 百拇医药 对照组
0.158±0.058(7)**
3.230±0.297(7)**
2.503±0.817(7)*
17.365±4.095(8)
模型组
0.337±0.048(8)
2.314±0.124(7)
3.301±0.720(7)
18.978±3.459(8)
, 百拇医药
尼莫通组
0.280±0.130(7)
2.936±0.353(8)**
3.168±0.576(8)
19.818±6.902(8)
川芎嗪组
0.329±0.122(8)
2.793±0.318(8)*
2.344±0.635(8)**
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19.051±6.033(8)
参麦组
0.365±0.165(8)
2.837±0.388(7)*
2.586±0.902(7)*
14.586±5.191(8)*
川参组
0.296±0.061(8)
3.019±0.575(7)**
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2.410±0.851(7)*
21.608±5.448(8)
注:与模型组比较:*P<0.05;**P<0.01;( )内为大鼠只数
表1示,模型组血中NE高于对照组(P<0.01),用药各组血中NE的变化较模型组不明显(P均>0.05)。对照组下丘脑中NE水平高于模型组(P<0.01);川参组、尼莫通组、参麦组、川芎嗪组下丘脑中NE水平高于模型组,接近对照组(P均>0.05)。下丘脑中DA水平对照组低于模型组(P<0.05);川芎嗪组、参麦组、川参组下丘脑中DA水平低于模型组,接近对照组(P>0.05)。参麦组Co低于模型组(P<0.05)。
2.3 各组间血清和脑组织中NO和TNF水平的变化见表2。表2示,模型组血清中NO水平低于对照组(P<0.05),川芎嗪组高于模型组(P<0.05)。尼莫通组、川参组、川芎嗪组、参麦组脑组织中NO水平高于模型组(P均<0.01)。模型组脑中TNF水平高于对照组(P<0.01),川参组低于模型组(P<0.05),接近对照组(P>0.05)。
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表2 各组间血清和脑组织中NO和
TNF水平的变化(±s) 组别
血清NO(mmol/L)
脑组织NO(nmol/g)
脑TNF(μg/g)
对照组
0.989±0.468*
4.403±1.252
2.125±0.814**
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模型组
0.528±0.224
3.513±0.536
4.413±1.398
尼莫通组
0.582±0.171
6.600±2.310**
3.343±1.480
川芎嗪组
0.769±0.267*
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7.710±2.750**
3.260±1.181
参麦组
0.663±0.147
5.980±1.870**
-
川参组
0.583±0.170
6.020±1.570**
2.786±1.254*
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注:血中NO大鼠只数为7,脑组织中NO和TNF大鼠只数为8;与模型组比较:*P<0.05,**P<0.01
3 讨 论
急性脑血管疾病常常继发心肌梗死、肺水肿、急性胃粘膜病变、肾功能衰竭及代谢等系统或器官的损伤〔57〕。由于老年人各脏器随着年龄增长而老化,一般多患有多种慢性疾病,故一些器官多处于潜在损害或临界功能不全状态,在此基础上,当突发急性脑血管病(如脑梗死和脑出血等)时可使某些器官功能损伤甚至衰竭,并由此导致连锁反应,发生多器官功能损伤甚至衰竭,使其病死率更高,救治极为困难,严重威胁患者的生命及其预后。但其发生规律与机制目前尚有许多不十分明了之处。我们以往的研究结果表明,由脑血管疾病引发的老年多器官损伤较青年有着明显的特点,即在大鼠老化的基础上,器官组织病理损伤较青年大鼠普遍且严重(另文发表)。尼莫通是一种选择性较强的二氢吡啶类有机钙拮抗剂,易于透过血脑脊液屏障,对缺血再灌注脑组织损伤有明显的拮抗作用〔8,9〕。因此,我们在气虚血瘀为中风病主要病机之一的理论指导下,以尼莫通为对照,观察具有活血化瘀作用川芎嗪和益气固脱作用参麦注射液及其配伍对老龄大鼠脑缺血再灌注引起的多器官损伤的保护作用,为临床运用提供依据。川芎嗪具有活血化瘀作用,治疗脑梗死有明显的效果〔1012〕。参麦注射液是治疗缺血性中风的有效药物,对缺血再灌注脑组织损伤有明显拮抗作用〔9,12〕。本组资料表明,老龄大鼠脑组织胶质细胞减少,当发生脑缺血再灌注时,胶质细胞则明显减少,并出现明显的神经细胞胞体萎缩。川芎嗪、参麦注射液、尼莫通对脑缺血再灌注脑组织损伤均有明显的保护作用,以川芎嗪和参麦注射液促进胶质细胞增多和两药配伍促进神经细胞增大为显著。
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老龄大鼠闭塞单侧大脑中动脉后,心肌损伤程度远较成年大鼠为重〔13,14〕。本研究表明,老龄大鼠心肌呈点状退行性改变,当发生脑缺血再灌注时,心肌充血、点状退行性改变及细胞核增多更加明显,川芎嗪和参麦注射液能明显改善点状退行性改变,尼莫通和川芎嗪能使充血减轻。其病理损伤机制可能与炎性细胞浸润有关。本资料显示,老龄大鼠心肌中白细胞总数、中性粒细胞数及单核细胞数目增多,当发生脑缺血再灌注时,细胞数增加更加明显, 这可能是脑缺血再灌注时加重了炎性细胞浸润并释放大量的细胞因子,诱发心肌损伤。川芎嗪和参麦注射液能降低白细胞总数和中性粒细胞数。川芎嗪对单核细胞、川芎嗪和参麦注射液对淋巴细胞数都有明显的降低作用。提示川芎嗪和参麦注射液及其配伍均能明显减轻脑缺血再灌注引起的心肌炎性细胞浸润,其中以参麦注射液及其与川芎嗪配伍而成的川芎参麦注射液的作用较为全面,以减少细胞因子的释放而减轻心肌组织的损伤,其机制有待进一步探讨。
脑缺血再灌注时,老龄大鼠的间质性肺炎及充血重于对照组大鼠,川芎嗪、参麦注射液及其配伍对间质性肺炎及充血均有不同程度的改善作用,以川芎嗪和参麦注射液明显;提示川芎嗪和参麦注射液及其配伍对肺损伤均有显著的改善作用,其中对减轻间质性肺炎的效果以川芎嗪和参麦注射液显著,减轻充血的作用以参麦注射液及其与川芎嗪配伍而成的川芎参麦注射液明显。
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当脑缺血再灌注时,老龄大鼠肾脏出现明显的充血和上皮细胞浊肿及蛋白管型,较对照组大鼠显著;尼莫通、川芎嗪及川参配伍注射液可减轻充血及上皮细胞浊肿,用药各组基本未见有蛋白管型,明显轻于模型组。表明尼莫通、川芎嗪、参麦注射液和川芎参麦注射液对肾脏组织损害都具有不同程度或不同方面的保护作用,其中以尼莫通和川芎嗪的作用较明显或全面。
脑缺血再灌注引起老龄大鼠的胃粘膜充血和肠粘膜的炎细胞浸润、上皮细胞脱落、充血较对照组大鼠严重,可见有点状出血。川芎嗪组胃粘膜充血轻于模型组,尼莫通组、参麦组、川参组基本未见有充血和出血;川参组、参麦组肠粘膜炎细胞浸润和上皮细胞脱落及充血明显减轻,未见点状出血。提示尼莫通、参麦注射液及其配伍对脑缺血再灌注引起的胃肠损伤具有明显的保护效果。
肝脏在机体代谢中具有重要作用,急性脑血管病常伴有代谢紊乱。本组资料显示,脑缺血再灌注时,老年大鼠肝脏均出现明显脂肪变、细胞浊肿、充血,这些变化可能将导致肝脏功能的异常,促使机体的代谢失常。参麦组脂肪变加重,川参组、川芎嗪组、尼莫通组基本无脂肪变;川芎嗪组和尼莫通组充血均减轻,川芎嗪组明显轻于尼莫通组;尼莫通组细胞浊肿加重,而川芎嗪组、参麦组和川参组基本未见有细胞浊肿。提示用药各组对脑缺血再灌注导致肝脏损伤具有不同方面的保护作用,其中以川芎嗪和川芎参麦注射液的效果显著而全面。
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急性脑血管病时,由于脑水肿、颅内压增高,影响到下丘脑,可使神经体液发生紊乱,出现一系列的应激反应,易诱发或加重各器官的功能衰竭〔15〕。交感肾上腺系统紧张性增强,单胺神经递质释放增多等变化在急性脑缺血导致多器官损伤过程中起着重要作用〔57〕。其机制可能为脑梗死后影响视丘下部植物神经中枢或全身出现的神经性应激反应,使交感神经系统紧张性增强,并通过交感肾上腺系统加速儿茶酚胺合成,过多的儿茶酚胺大量释放可引起全身各脏器小动脉痉挛或收缩〔14〕,使脏器缺血而受到损伤。本组资料显示,与对照组比较,脑缺血再灌注时可致老龄大鼠血中NE和下丘脑中DA水平增高,下丘脑中NE水平减低。这些结果表明,脑缺血再灌注使下丘脑受到影响,导致老龄大鼠合成NE减少和释放增强及合成DA增多,使老龄器官动脉痉挛或收缩,缺血缺氧,致使器官组织损伤,本组脏器损伤的病理结果证实了这一推测。用药各组血中NE的变化较模型组不明显;川参组、尼莫通组、参麦组和川芎嗪组下丘脑中NE水平明显增高,接近对照组;川芎嗪组、参麦组和川参组下丘脑中DA水平显著降低,接近对照组。揭示用药各组对血中指标影响较小,而对下丘脑中NE和DA作用较明显,即提高下丘脑NE含量和降低DA水平,接近对照组水平,川芎嗪和参麦注射液及川芎参麦注射液对中枢NE和DA的影响均较显著,这可能是其防治脑缺血再灌注导致多器官损伤的机制之一。
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脑血管疾病急性期,下丘脑垂体肾上腺皮质轴功能紊乱,为中枢神经病变时机体神经内分泌的应激性反应,可导致下丘脑分泌促肾上腺素皮质激素调节因子(CRF)增多,垂体促肾上腺皮质激素(ACTH)作用加强,Co对下丘脑、垂体反馈作用减弱或消失,使血清中ACTH、Co含量水平增高,其应激反应过程与脑组织病理损害性质、程度呈正相关。机体应激反应使血液中ACTH、Co水平增高,对机体生理功能具有重要保护作用。但也有不利的后果,如碳水化合物和蛋白质代谢紊乱,抑制免疫和炎症反应等;应激性反应增强,可致机体多器官功能受损或衰竭〔16〕。本组资料表明,参麦注射液能够明显降低Co水平,并接近老龄正常水平。提示参麦注射液对下丘脑垂体肾上腺皮质轴的应激反应具有一定的调节作用,有利于脑组织损伤和整体水平的恢复。
目前认为在缺血再灌注过程中NO具有双重作用。Lo等〔17〕发现内皮源性NOS基因敲除的小鼠大脑中动脉阻断后缺血中心区比野生鼠明显扩大,而缺血半影区明显减小,且缺血半影区相对灌注指数亦明显低于野生鼠,说明内皮源性NO缺乏或不足参与了缺血性脑损伤的过程。本组资料显示,脑缺血再灌注老龄大鼠脑组织和血清中NO含量低于老龄对照组;川芎嗪能够显著提高血清中NO水平,尼莫地平和参麦注射液均能增加脑组织中NO含量。提示提高早期缺血脑组织NO水平对于治疗老年脑梗死可能具有重要意义 ;参麦注射液和尼莫地平能够通过提高组织中NO水平而拮抗脑组织损伤。川芎嗪具有直接清除O÷2及促进内皮细胞合成NO的作用〔18〕。我们推测川芎嗪升高脑缺血再灌注大鼠者血中NO的机制是通过直接清除O÷2以阻断过多降解NO及促进内皮细胞合成NO实现的。
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TNF在脑缺血损伤病理生理过程中起着重要作用。Liu等〔19〕报道经颅完全性大脑中动脉阻塞的WKY大鼠缺血皮层3小时TNFα mRNA开始增高,高峰在12小时,一直持续至5日。本组资料表明,脑缺血再灌注老龄大鼠脑组织中TNF水平高于老龄对照组,提示脑缺血再灌注损伤时脑内TNFα合成机制被激活,导致其大量表达。高浓度的TNFα在脑缺血中可能通过介导粘附分子(ICAM)表达增多,引起血管炎性反应;使血液中血栓素A2(TXA2)活性增加、血管舒张因子下降和ET增加而导致血管收缩,加重脑缺血;TNF既能诱导内皮细胞产生凝血活性,引发TXA增加,又可抑制内皮细胞抗凝血蛋白C旁路辅助因子的活性,使内皮细胞表面形成促凝状态,加重血栓形成;TNFα可使脑局部产生兴奋性氨基酸增多,从而加重对神经系统的毒性作用〔20,21〕,促使TNF损伤脑组织。研究证实,脑局部应用抗大鼠TNF抗体(P114)使局灶性脑缺血大鼠脑梗死体积较预免疫处理组减少85%,全身用药N11493(抑制内源性脑TNF合成制剂)可使梗死体积较对照组减小80%〔22〕,可见,阻断TNFα作用可能对脑缺血有益。本研究表明,川芎嗪和参麦注射液配伍能够显著降低脑组织TNF水平,这可能是其拮抗脑缺血再灌注脑组织损伤的又一机制之一。
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基金项目:河南省杰出青年基金资助项目(No.199905)
作者简介:李建生(1963),男(汉族),博士,教授,博士研究生导师。从事中西医结合防治内科老年病研究工作。主持并完成省部级和厅局级科研项目6项,获得部省级科技进步奖4项,发表学术论文121篇,主编专著21部(册)。现任中国中西医结合学会理事,中国中医药延缓衰老专业委员会委员,中国中医老年病专业委员会委员。
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(收稿日期:2000-04-23 修回日期:2000-08-25), http://www.100md.com
单位:河南中医学院老年医学研究室,河南 郑州 450003
关键词:缺血再灌注,脑;川芎嗪;参麦注射液;多器官损伤,老年;病理形态学;单胺类神经递质;皮质醇;一氧化氮;肿瘤坏死因子;中医药
中国中西医结合急救杂志000518 摘要:目的:探讨老龄大鼠脑缺血再灌注所致多器官损伤机制,观察川芎嗪和参麦注射液及其配伍对多器官损伤的保护作用。方法:老龄(20月龄以上)大鼠分为模型组、对照组、尼莫通组、川芎嗪组、参麦组和川芎参麦组(川参组),检测各组药物对老龄大鼠全脑缺血30分钟及再灌注60分钟后多巴胺(DA)、去甲肾上腺素(NE)、皮质醇(Co)、一氧化氮(NO)和肿瘤坏死因子(TNF)水平,同时观察脑、心、肝、肺、肾、胃、小肠病理改变。结果:模型组大鼠脑组织均出现病理改变,交感肾上腺系统兴奋增强,脑组织中TNF含量增高,血清中NO含量降低。用药各组老龄大鼠脑组织损伤均有明显减轻,下丘脑NE和脑组织NO含量增高及下丘脑DA水平降低,川芎嗪组、参麦组及川参组下丘脑NE含量和DA水平接近对照组,参麦组血中Co水平和川参组脑组织TNF含量降低,川芎嗪组血清中NO水平增高。模型组大鼠多个器官较对照组出现病理改变,交感肾上腺系统兴奋增强,各组药物对器官损伤均有不同程度的保护作用和对交感肾上腺系统有明显的调节效果。结论:老龄大鼠脑缺血再灌注损伤与交感肾上腺系统兴奋增强和NO含量降低及TNF增高有关,川芎嗪和参麦注射液及其配伍通过调节交感肾上腺系统和提高NO水平以防护老龄大鼠脑缺血再灌注脑组织损伤;参麦注射液对下丘脑垂体肾上腺皮质轴的应激反应和川芎参麦注射液降低TNF含量具有一定的作用;3种药物对老龄大鼠脑缺血再灌注引起多个器官损伤均有保护作用,其机制与抑制交感肾上腺系统兴奋增强有关。
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中图分类号:R363.2;R285.5 文献标识码:A 文章编号:1008-9691(2000)05-0289-06
Effect of ligustrazine and Shenmai injection(参麦注射液) on multiorgans injury induced by cerebral ischemiareperfusion in senile rats
LI Jiansheng,LI Jianguo,ZHAO Junmei,et al.
(Department of Geriatrics in Henan College of Traditional Chinese Medicine,Zhengzhou Henan 450003)
Abstract:Objective:To study the effect of Ligustrazine(LT),Shenmai injection(SM,参麦注射液) and the integration of ligustrazine and Shenmai injection (LS) on multiorgans injury induced by cerebral ischemiareperfusion in old rats,in order to offer the evidences for traditional Chinese medicine and Chinese herbs to prevent and treat cerebrovascular disease and secondary multiorgans injury in the elderly.Methods:Aged rats (20 months old or more) were divided into six groups:model group,control group,LT group,SM group,LS group and Nimotop group.The effect of the drug in each group on the pathologic alterations of brain,heart,liver,lung,kidney,stomach and small intestine and the changes in the concentration of dopamine(DA),noradrenalin(NE),cortisol(Co),nitric oxide(NO) and tumor necrosis factor(TNF) in blood and hypothalamic after fully cerebral ischemia for 30 minutes and reperfusion for 60 minutes in aged rats were observed.Results:Pathological change was found in the rats′brain tissue in the aged model,the excitability of sympatheticadrenal system was enhanced,brain tissue TNF content increased,the serum NO level was lower.The brain injury was improved in all treated group,the hypothalamus NE and brain tissue NO content was higher,the hypothalamus DA level was lower,the NE and DA levels in the LT group,SM group and the LS group were close to those in the aged control group.The Co content in the SM group and the brain tissue TNF in LS group was decreased,the level in serum NO in LT group was higher.Several organ injuries in model group were more obvious and excitation of sympathetic nervesuprarenal gland system were more excessive than those in control group.The drug in each group had in preventing effects in different degree on injuried organs and had the adjustment effects on sympathetic nervesuprarenal gland system significantly.Conclusions:The brain ischemiareperfusion injury is correlated with the enhanced excitability of sympatheticadrenal system,NO level decrease and TNF content increase.LT,SM and LS can prevent this injury in aged rats via adjusting the excitability of sympatheticadrenal system and increased NO level,the effect of SM on the stress reaction of hypothalamuspituitaryadrenocortical axis and LT on TNF was obvious.The mechanisms that LT,SM and LS have the preventing effects on multiorgans injuries induced by cerebral ischemiareperfusion in aged rats are related to effects of suppressing the excessive excitation of the sympathetic nervesuprarenal gland system.
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Key words:cerebral ischemiareperfusion;ligustrazine;Shenmai injection;senile multiorgans injury;pathomorphology;monoamine neurotransmitter;cortisol;nitric oxide;tumor necrosis factor;traditional Chinese medicine
CLC number:R363.2;R285.5 Document code:A Artical ID:10089691(2000)05028906
脑缺血再灌注损伤与神经内分泌的异常有着密切关系,其中单胺神经递质、下丘脑垂体肾上腺皮质轴的紊乱〔1,2〕和一氧化氮(NO)、肿瘤坏死因子(TNF)的改变起着重要作用〔3,4〕。由脑血管疾病引发的老龄多器官损伤较青年有着明显的特点。本研究观察川芎嗪和参麦注射液及其配伍对老龄大鼠脑缺血再灌注的病理生理特点及其对心、肺、肝、肾、胃、小肠损伤的作用并探讨其机制,为临床治疗老年脑梗死继发多个器官损伤提供依据。
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1 材料与方法
1.1 动物及模型制备:SD老龄大鼠60只,20~22月龄,雌雄兼半。参照Pulsinelli四血管闭塞法制作全脑缺血再灌注模型,将大鼠用22%乌拉坦按0.5 ml/100 g剂量腹腔注射麻醉,电灼凝固双侧椎动脉,用套有硅胶的动脉夹夹闭双侧颈总动脉(CCA),造成全脑缺血,以夹闭CCA后在30~60秒内大鼠呈现昏迷、翻正反射消失、双侧瞳孔放大、痛反射消失、能自主呼吸为模型成功标志。30分钟后开放CCA灌注60分钟。对照组大鼠仅分离外翼双侧CCA并穿线,不进行电凝和夹闭处理。实验中保持大鼠体温(37.0±0.5)℃,未昏迷或缺血后有癫痫、抽搐等并发症的大鼠均放弃。
1.2 实验分组及方法:60只老年大鼠随机分为对照组、模型组、尼莫通组、川芎嗪组、参麦组、川芎参麦组(川参组)6组。对照组和模型组处理为造模前3日腹腔注射生理盐水,每日1次,夹闭双侧CCA前2小时加注1次。尼莫通组、川芎嗪组、参麦组和川参组造模前3日分别腹腔注射尼莫通0.3 mg/kg、川芎嗪6 mg/kg、参麦注射液3 ml/kg、川芎合参麦注射液,每日1次注射,夹闭双侧CCA前2小时加注1次。颈动脉取血,迅速分离血清,待测多巴胺(DA)、去甲肾上腺素(NE)、皮质醇(Co)和NO;取出脑,在生理盐水冰面上分离下丘脑,待测DA和肾上腺素(NE);取出右侧脑组织,用冷生理盐水冲洗3遍,除去积血,一部分以冷生理盐水匀浆,离心(3 000 r/min)10分钟,取上清,待测NO;一部分称重后置微型匀浆器中,加无水乙醇0.1 ml研磨,再加生理盐水0.9 ml充分研磨成匀浆,放入-20 ℃保存,测定TNF。取左侧额区脑组织、左心室、右肺组织、肝左叶、左肾、胃窦部、小肠组织迅速固定,待作光镜标本观察。
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1.3 指标测定与观察:
1.3.1 Co测定:采用放射免疫法测定。单位以μg/L表示。
1.3.2 DA和NE:颈动脉取血,分离血清。在生理盐水冰面上分离下丘脑,冰浴下用正丁醇匀浆,离心取上清,用高效液相色谱仪测定血清和下丘脑DA、NE〔4〕。
1.3.3 NO:采用硝酸还原酶的化学比色法,721可见光分光光度计测定。单位以mmol/L(血清)或nmol/g(组织)表示。
1.3.4 TNF测定:采用放射免疫法测定,单位以μg/g表示。
1.3.5 病理观察:组织用10%甲醛固定,常规脱水、包埋、切片、HE染色。脑组织切片镜下观察皮质层胶质细胞减少的大鼠只数,皮质层的神经细胞和髓质中神经细胞出现神经细胞胞体萎缩及神经细胞胞体增大的大鼠只数。根据心肌充血程度分为无、有(轻、中、重)等级;连续观察5个视野点状退行性改变和白细胞总数及其分类计数,取其均数为一只大鼠的数据;根据心肌细胞核数量,计算心肌细胞核增多的大鼠只数。肺组织切片根据间质性肺炎的程度分为无、有(轻、中、重)等级,并观察伴充血的大鼠只数。肝组织切片观察5个视野嗜酸粒细胞数的均数为一只大鼠的嗜酸粒细胞计数,根据充血的程度分为无、有(轻、中、重)等级;观察以计算出脂肪变和细胞浊肿的大鼠只数。肾组织切片根据充血和肾小管上皮浊肿及蛋白管型的程度分为无、有(轻、中、重)等级。胃组织切片根据充血的程度分为无、有(轻、中、重)等级,并观察有无出血。小肠组织切片根据炎性细胞浸润和粘膜充血的程度分为无、有(轻、中、重)等级,并观察有无出血;观察粘膜上皮细胞脱落的大鼠只数。
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1.4 统计学方法:所有数据以均数±标准差(±s)表示,计量资料应用SPSS 8.0 for Windows,采用方差分析方法,计数资料统计采用等级序值法。
2 结 果
2.1 病理结果:
2.1.1 脑组织病理改变:对照组可见胶质细胞减少,未见有神经细胞萎缩。模型组胶质细胞减少增多(P<0.05),出现明显的神经细胞胞体萎缩。用药各组均未有神经细胞胞体萎缩;川芎嗪组和参麦组胶质细胞明显增多(P<0.01);川参组、尼莫通组均未见有胶质细胞减少。川参组神经细胞胞体增大明显而普遍。
2.1.2 心脏病理损伤:与对照组比较,模型组白细胞总数(P<0.01)、中性粒细胞数(P<0.01)、单核细胞数(P<0.05)、淋巴细胞数(P<0.01)升高。与模型组比较,川芎嗪组、参麦组(P<0.01)和川参组(P<0.05)白细胞总数降低,川芎嗪组接近对照组(P>0.05)。用药各组中性粒细胞数均低于模型组(P<0.05),川参组、参麦组均接近对照组(P均>0.05)。川芎嗪组单核细胞数低于模型组(P<0.01)。川芎嗪组、参麦组淋巴细胞数低于模型组(P<0.01),接近对照组(P>0.05)。
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对照组及各用药组均未见心肌细胞核增多。模型组心肌细胞核明显增多(P<0.01)。模型组点状退行性改变高于对照组,川芎嗪组和川参组及参麦组明显少于模型组(P<0.01),并接近对照组(P>0.05)。
模型组心肌充血较对照组加重(P<0.01)。与模型组比较,尼莫通组、川芎嗪组、川参组减轻(P<0.05或P<0.01),川芎嗪组、川参组轻于尼莫通组(P<0.05)。
2.1.3 肺脏病理损伤:模型组间质性肺炎及伴充血高于对照组(P<0.01)。川芎嗪组、参麦组、川参组的间质性肺炎均有不同程度的改善,川芎嗪组和参麦组明显(P<0.05或P<0.01)。川芎嗪组的伴充血明显轻于模型组(P<0.01),参麦组、川参组无伴充血现象。
2.1.4 肝脏病理改变:模型组肝脏出现脂肪变和细胞浊肿,对照组基本无,参麦组脂肪变加重,川参组、川芎嗪组、尼莫通组基本无脂肪变,尼莫通组细胞浊肿加重,而川芎嗪组、参麦组、川参组基本未见有细胞浊肿。
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模型组充血和嗜酸粒细胞数高于对照组(P<0.01)。与模型组比较,川芎嗪组和尼莫通组充血均减轻(P<0.05或P<0.01),川芎嗪组明显轻于尼莫通组(P<0.05)。尼莫通组、川芎嗪组、川参组嗜酸粒细胞数少于模型组(P<0.01),接近对照组(P>0.05)。
2.1.5 肾脏病理改变:模型组充血和上皮细胞浊肿及蛋白管型高于对照组(P<0.01)。与模型组比较,尼莫通组、川芎嗪组、川参组充血和上皮细胞浊肿减轻(P<0.05或P<0.01),川芎嗪组和尼莫通组基本未见有充血,明显轻于川参组(P<0.01)。用药各组基本未见有蛋白管型,明显轻于模型组(P<0.01)。
2.1.6 胃组织病理改变:模型组充血重于对照组(P<0.01),部分可见有点状出血。川芎嗪组充血轻于模型组(P<0.05)。尼莫通组、参麦组、川参组基本未见有充血和出血,明显轻于模型组(P<0.01)。尼莫通组、参麦组轻于川芎嗪组(P<0.05)。
, 百拇医药
2.1.7 小肠组织病理损伤:对照组未见明显的炎细胞浸润和上皮细胞脱落及充血。模型组可见明显的炎细胞浸润和上皮细胞脱落及充血,并可见部分点状出血。川参组、参麦组炎细胞浸润和上皮细胞脱落及充血明显减轻(P<0.05),未见点状出血。
2.2 各组间神经递质和Co的变化。见表1。
表1 神经递质和Co的变化(±s) 组别
血NE(μmol/L)
下丘脑NE(nmol/g)
下丘脑DA(nmol/g)
血Co(μg/L)
, 百拇医药 对照组
0.158±0.058(7)**
3.230±0.297(7)**
2.503±0.817(7)*
17.365±4.095(8)
模型组
0.337±0.048(8)
2.314±0.124(7)
3.301±0.720(7)
18.978±3.459(8)
, 百拇医药
尼莫通组
0.280±0.130(7)
2.936±0.353(8)**
3.168±0.576(8)
19.818±6.902(8)
川芎嗪组
0.329±0.122(8)
2.793±0.318(8)*
2.344±0.635(8)**
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19.051±6.033(8)
参麦组
0.365±0.165(8)
2.837±0.388(7)*
2.586±0.902(7)*
14.586±5.191(8)*
川参组
0.296±0.061(8)
3.019±0.575(7)**
, http://www.100md.com
2.410±0.851(7)*
21.608±5.448(8)
注:与模型组比较:*P<0.05;**P<0.01;( )内为大鼠只数
表1示,模型组血中NE高于对照组(P<0.01),用药各组血中NE的变化较模型组不明显(P均>0.05)。对照组下丘脑中NE水平高于模型组(P<0.01);川参组、尼莫通组、参麦组、川芎嗪组下丘脑中NE水平高于模型组,接近对照组(P均>0.05)。下丘脑中DA水平对照组低于模型组(P<0.05);川芎嗪组、参麦组、川参组下丘脑中DA水平低于模型组,接近对照组(P>0.05)。参麦组Co低于模型组(P<0.05)。
2.3 各组间血清和脑组织中NO和TNF水平的变化见表2。表2示,模型组血清中NO水平低于对照组(P<0.05),川芎嗪组高于模型组(P<0.05)。尼莫通组、川参组、川芎嗪组、参麦组脑组织中NO水平高于模型组(P均<0.01)。模型组脑中TNF水平高于对照组(P<0.01),川参组低于模型组(P<0.05),接近对照组(P>0.05)。
, 百拇医药
表2 各组间血清和脑组织中NO和
TNF水平的变化(±s) 组别
血清NO(mmol/L)
脑组织NO(nmol/g)
脑TNF(μg/g)
对照组
0.989±0.468*
4.403±1.252
2.125±0.814**
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模型组
0.528±0.224
3.513±0.536
4.413±1.398
尼莫通组
0.582±0.171
6.600±2.310**
3.343±1.480
川芎嗪组
0.769±0.267*
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7.710±2.750**
3.260±1.181
参麦组
0.663±0.147
5.980±1.870**
-
川参组
0.583±0.170
6.020±1.570**
2.786±1.254*
, 百拇医药
注:血中NO大鼠只数为7,脑组织中NO和TNF大鼠只数为8;与模型组比较:*P<0.05,**P<0.01
3 讨 论
急性脑血管疾病常常继发心肌梗死、肺水肿、急性胃粘膜病变、肾功能衰竭及代谢等系统或器官的损伤〔57〕。由于老年人各脏器随着年龄增长而老化,一般多患有多种慢性疾病,故一些器官多处于潜在损害或临界功能不全状态,在此基础上,当突发急性脑血管病(如脑梗死和脑出血等)时可使某些器官功能损伤甚至衰竭,并由此导致连锁反应,发生多器官功能损伤甚至衰竭,使其病死率更高,救治极为困难,严重威胁患者的生命及其预后。但其发生规律与机制目前尚有许多不十分明了之处。我们以往的研究结果表明,由脑血管疾病引发的老年多器官损伤较青年有着明显的特点,即在大鼠老化的基础上,器官组织病理损伤较青年大鼠普遍且严重(另文发表)。尼莫通是一种选择性较强的二氢吡啶类有机钙拮抗剂,易于透过血脑脊液屏障,对缺血再灌注脑组织损伤有明显的拮抗作用〔8,9〕。因此,我们在气虚血瘀为中风病主要病机之一的理论指导下,以尼莫通为对照,观察具有活血化瘀作用川芎嗪和益气固脱作用参麦注射液及其配伍对老龄大鼠脑缺血再灌注引起的多器官损伤的保护作用,为临床运用提供依据。川芎嗪具有活血化瘀作用,治疗脑梗死有明显的效果〔1012〕。参麦注射液是治疗缺血性中风的有效药物,对缺血再灌注脑组织损伤有明显拮抗作用〔9,12〕。本组资料表明,老龄大鼠脑组织胶质细胞减少,当发生脑缺血再灌注时,胶质细胞则明显减少,并出现明显的神经细胞胞体萎缩。川芎嗪、参麦注射液、尼莫通对脑缺血再灌注脑组织损伤均有明显的保护作用,以川芎嗪和参麦注射液促进胶质细胞增多和两药配伍促进神经细胞增大为显著。
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老龄大鼠闭塞单侧大脑中动脉后,心肌损伤程度远较成年大鼠为重〔13,14〕。本研究表明,老龄大鼠心肌呈点状退行性改变,当发生脑缺血再灌注时,心肌充血、点状退行性改变及细胞核增多更加明显,川芎嗪和参麦注射液能明显改善点状退行性改变,尼莫通和川芎嗪能使充血减轻。其病理损伤机制可能与炎性细胞浸润有关。本资料显示,老龄大鼠心肌中白细胞总数、中性粒细胞数及单核细胞数目增多,当发生脑缺血再灌注时,细胞数增加更加明显, 这可能是脑缺血再灌注时加重了炎性细胞浸润并释放大量的细胞因子,诱发心肌损伤。川芎嗪和参麦注射液能降低白细胞总数和中性粒细胞数。川芎嗪对单核细胞、川芎嗪和参麦注射液对淋巴细胞数都有明显的降低作用。提示川芎嗪和参麦注射液及其配伍均能明显减轻脑缺血再灌注引起的心肌炎性细胞浸润,其中以参麦注射液及其与川芎嗪配伍而成的川芎参麦注射液的作用较为全面,以减少细胞因子的释放而减轻心肌组织的损伤,其机制有待进一步探讨。
脑缺血再灌注时,老龄大鼠的间质性肺炎及充血重于对照组大鼠,川芎嗪、参麦注射液及其配伍对间质性肺炎及充血均有不同程度的改善作用,以川芎嗪和参麦注射液明显;提示川芎嗪和参麦注射液及其配伍对肺损伤均有显著的改善作用,其中对减轻间质性肺炎的效果以川芎嗪和参麦注射液显著,减轻充血的作用以参麦注射液及其与川芎嗪配伍而成的川芎参麦注射液明显。
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当脑缺血再灌注时,老龄大鼠肾脏出现明显的充血和上皮细胞浊肿及蛋白管型,较对照组大鼠显著;尼莫通、川芎嗪及川参配伍注射液可减轻充血及上皮细胞浊肿,用药各组基本未见有蛋白管型,明显轻于模型组。表明尼莫通、川芎嗪、参麦注射液和川芎参麦注射液对肾脏组织损害都具有不同程度或不同方面的保护作用,其中以尼莫通和川芎嗪的作用较明显或全面。
脑缺血再灌注引起老龄大鼠的胃粘膜充血和肠粘膜的炎细胞浸润、上皮细胞脱落、充血较对照组大鼠严重,可见有点状出血。川芎嗪组胃粘膜充血轻于模型组,尼莫通组、参麦组、川参组基本未见有充血和出血;川参组、参麦组肠粘膜炎细胞浸润和上皮细胞脱落及充血明显减轻,未见点状出血。提示尼莫通、参麦注射液及其配伍对脑缺血再灌注引起的胃肠损伤具有明显的保护效果。
肝脏在机体代谢中具有重要作用,急性脑血管病常伴有代谢紊乱。本组资料显示,脑缺血再灌注时,老年大鼠肝脏均出现明显脂肪变、细胞浊肿、充血,这些变化可能将导致肝脏功能的异常,促使机体的代谢失常。参麦组脂肪变加重,川参组、川芎嗪组、尼莫通组基本无脂肪变;川芎嗪组和尼莫通组充血均减轻,川芎嗪组明显轻于尼莫通组;尼莫通组细胞浊肿加重,而川芎嗪组、参麦组和川参组基本未见有细胞浊肿。提示用药各组对脑缺血再灌注导致肝脏损伤具有不同方面的保护作用,其中以川芎嗪和川芎参麦注射液的效果显著而全面。
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急性脑血管病时,由于脑水肿、颅内压增高,影响到下丘脑,可使神经体液发生紊乱,出现一系列的应激反应,易诱发或加重各器官的功能衰竭〔15〕。交感肾上腺系统紧张性增强,单胺神经递质释放增多等变化在急性脑缺血导致多器官损伤过程中起着重要作用〔57〕。其机制可能为脑梗死后影响视丘下部植物神经中枢或全身出现的神经性应激反应,使交感神经系统紧张性增强,并通过交感肾上腺系统加速儿茶酚胺合成,过多的儿茶酚胺大量释放可引起全身各脏器小动脉痉挛或收缩〔14〕,使脏器缺血而受到损伤。本组资料显示,与对照组比较,脑缺血再灌注时可致老龄大鼠血中NE和下丘脑中DA水平增高,下丘脑中NE水平减低。这些结果表明,脑缺血再灌注使下丘脑受到影响,导致老龄大鼠合成NE减少和释放增强及合成DA增多,使老龄器官动脉痉挛或收缩,缺血缺氧,致使器官组织损伤,本组脏器损伤的病理结果证实了这一推测。用药各组血中NE的变化较模型组不明显;川参组、尼莫通组、参麦组和川芎嗪组下丘脑中NE水平明显增高,接近对照组;川芎嗪组、参麦组和川参组下丘脑中DA水平显著降低,接近对照组。揭示用药各组对血中指标影响较小,而对下丘脑中NE和DA作用较明显,即提高下丘脑NE含量和降低DA水平,接近对照组水平,川芎嗪和参麦注射液及川芎参麦注射液对中枢NE和DA的影响均较显著,这可能是其防治脑缺血再灌注导致多器官损伤的机制之一。
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脑血管疾病急性期,下丘脑垂体肾上腺皮质轴功能紊乱,为中枢神经病变时机体神经内分泌的应激性反应,可导致下丘脑分泌促肾上腺素皮质激素调节因子(CRF)增多,垂体促肾上腺皮质激素(ACTH)作用加强,Co对下丘脑、垂体反馈作用减弱或消失,使血清中ACTH、Co含量水平增高,其应激反应过程与脑组织病理损害性质、程度呈正相关。机体应激反应使血液中ACTH、Co水平增高,对机体生理功能具有重要保护作用。但也有不利的后果,如碳水化合物和蛋白质代谢紊乱,抑制免疫和炎症反应等;应激性反应增强,可致机体多器官功能受损或衰竭〔16〕。本组资料表明,参麦注射液能够明显降低Co水平,并接近老龄正常水平。提示参麦注射液对下丘脑垂体肾上腺皮质轴的应激反应具有一定的调节作用,有利于脑组织损伤和整体水平的恢复。
目前认为在缺血再灌注过程中NO具有双重作用。Lo等〔17〕发现内皮源性NOS基因敲除的小鼠大脑中动脉阻断后缺血中心区比野生鼠明显扩大,而缺血半影区明显减小,且缺血半影区相对灌注指数亦明显低于野生鼠,说明内皮源性NO缺乏或不足参与了缺血性脑损伤的过程。本组资料显示,脑缺血再灌注老龄大鼠脑组织和血清中NO含量低于老龄对照组;川芎嗪能够显著提高血清中NO水平,尼莫地平和参麦注射液均能增加脑组织中NO含量。提示提高早期缺血脑组织NO水平对于治疗老年脑梗死可能具有重要意义 ;参麦注射液和尼莫地平能够通过提高组织中NO水平而拮抗脑组织损伤。川芎嗪具有直接清除O÷2及促进内皮细胞合成NO的作用〔18〕。我们推测川芎嗪升高脑缺血再灌注大鼠者血中NO的机制是通过直接清除O÷2以阻断过多降解NO及促进内皮细胞合成NO实现的。
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TNF在脑缺血损伤病理生理过程中起着重要作用。Liu等〔19〕报道经颅完全性大脑中动脉阻塞的WKY大鼠缺血皮层3小时TNFα mRNA开始增高,高峰在12小时,一直持续至5日。本组资料表明,脑缺血再灌注老龄大鼠脑组织中TNF水平高于老龄对照组,提示脑缺血再灌注损伤时脑内TNFα合成机制被激活,导致其大量表达。高浓度的TNFα在脑缺血中可能通过介导粘附分子(ICAM)表达增多,引起血管炎性反应;使血液中血栓素A2(TXA2)活性增加、血管舒张因子下降和ET增加而导致血管收缩,加重脑缺血;TNF既能诱导内皮细胞产生凝血活性,引发TXA增加,又可抑制内皮细胞抗凝血蛋白C旁路辅助因子的活性,使内皮细胞表面形成促凝状态,加重血栓形成;TNFα可使脑局部产生兴奋性氨基酸增多,从而加重对神经系统的毒性作用〔20,21〕,促使TNF损伤脑组织。研究证实,脑局部应用抗大鼠TNF抗体(P114)使局灶性脑缺血大鼠脑梗死体积较预免疫处理组减少85%,全身用药N11493(抑制内源性脑TNF合成制剂)可使梗死体积较对照组减小80%〔22〕,可见,阻断TNFα作用可能对脑缺血有益。本研究表明,川芎嗪和参麦注射液配伍能够显著降低脑组织TNF水平,这可能是其拮抗脑缺血再灌注脑组织损伤的又一机制之一。
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基金项目:河南省杰出青年基金资助项目(No.199905)
作者简介:李建生(1963),男(汉族),博士,教授,博士研究生导师。从事中西医结合防治内科老年病研究工作。主持并完成省部级和厅局级科研项目6项,获得部省级科技进步奖4项,发表学术论文121篇,主编专著21部(册)。现任中国中西医结合学会理事,中国中医药延缓衰老专业委员会委员,中国中医老年病专业委员会委员。
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(收稿日期:2000-04-23 修回日期:2000-08-25), http://www.100md.com