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编号:10274955
银杏叶提取物对大鼠急性脑梗塞和内皮素的影响
http://www.100md.com 《中国新药杂志》 1999年第2期
     作者:李胜 雷征霖

    单位:(大连医科大学附属第一医院,大连 116011)

    关键词:银杏叶提取物;脑缺血;内皮素;神经保护

    中国新药杂志990209 摘要 目的:研究脑缺血后内皮素(ET)变化及银杏叶提取物(EGb761)的脑保护作用。方法:建立大鼠大脑中动脉阻断(MCAO)模型,分别检测脑缺血和EGb761治疗后脑缺血区及血浆中的ET水平、脑梗塞范围和水肿体积。结果:MCAO后24 h,EGb761降低了ET浓度,减小了脑梗塞范围和脑水肿体积。缺血脑组织中的ET浓度与梗塞范围之间呈显著正相关(r=0.92,P<0.01)。结论:EGb761对缺血性脑损伤的保护作用可能与其抑制脑缺血急性期ET的生成有关。

    THE INFLUENCE OF GINKGO BILOBA EXTRACT ON ACUTE CEREBRAL
, http://www.100md.com
    INFARCTION AND ENDOTHELIN IN RATS

    Li Sheng,Lei Zhenglin

    (Department of Neurology,The First Hospital Affiliated to

    Dalian Medical University,Dalian 116011)

    ABSTRACT OBJECTIVE:To study the content change of endothelin (ET)and cerebral protective action of Ginkgo Biloba extract (EGb761)after cerebral ischemia in rats.METHODS:Animal model was established by middle cerebral artery occlusion(MCAO)in rats and the ET contents in cerebral-ischemic area and plasma,the infarction size and edema volume in brain,before and after EGb761 treatment were determined.RESULTS:The ET level and cerebral-ischemic area and edema volume were reduced by EGb761 treatment in rats 24 h after MCAO and a highly positive correlated relation between ET concentration and infarction size was obtained(r=0.92, P<0.01).CONCLUSION:ET may be deleterious to cerebral infarction and the protective action of EGb761 in ischemic brain injury may be related to its action in lowering ET concentration.
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    KEY WORDS Ginkgo Biloba extract(EGb761);Cerebral ischemia;Endothelin(ET);Neuroprotection

    银杏叶提取物(EGb761)是干燥的银杏叶经过一系列标准化提取过程后的产物。研究表明该药物具有清除自由基、改善微循环、增加脑血流量等多种作用[1],而内皮素(ET)是目前已知作用最强的血管收缩因子,为进一步探索EGb761对其的药理作用机制,我们观察了EGb761对大鼠局灶性脑缺血后ET水平、脑梗塞范围及脑水肿体积的影响。现将实验研究结果报道如下。

    材料与方法

    1 局灶性脑缺血动物模型的制备
雄性Sprague-Dawley大鼠40只,体重220~250g,随机分成3组:假手术组8只,缺血对照组(对照组)和EGb761治疗组(EGb761组)各16只。
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    MCAO动物模型的制备参考Nagasawa等[2]的方法。大鼠以10%水合氯醛350mg/kg腹腔麻醉后,分离并结扎右侧颈总动脉(CCA)和颈外动脉(ECA)。在CCA分叉部纵切一小口,将一段头端烧成光滑圆球的4-0号单股手术尼龙线插入,沿右颈内动脉(ICA)推进至大脑中动脉(MCA)起始部,阻断其血流。假手术组也同样插线,但1min后立即拔出。EGb761组在MCAO前2h、缺血即刻和MCAO后2 h分别给予EGb761(商品名金纳多,德国Dr.Willimar Schwabe大药厂生产),每次100 mg/kg, ip。假手术组和对照组在同一时限点仅给予等容生理盐水。

    2 脑梗塞范围测定

    术后24 h各组大鼠断头取全脑,1%红四氮唑(TTC)溶液中37℃孵育30 min后,速冻15 min,以视交叉凹口为中心作5张2 mm厚冠状脑片。梗塞区呈苍白色,非梗塞区呈红色。将每张脑片投影至密度均匀的相纸上,将白色梗塞部分剪下,以"重量代面积法"计算梗塞区重量占大脑半球重量的百分比作为梗塞范围[3]
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    3 脑水肿体积测定

    将上述脑片分成左右半球两部分;分别以排水法[4]测体积,以其差值作为脑水肿体积。

    4 病理形态学观察

    取视交叉水平的脑片,制作HE染色普通组织学切片,置于光镜下观察。在梗塞区边缘皮层、基底节两处,通过网格接目计数器,以0.10 mm×0.30 mm为一个视野,连续计数10个视野内的坏死神经元和正常神经元的数目,并计算坏死神经元占总神经元数的百分比。

    5 ET测定

    大鼠断头取全血2 ml,注入含10%EDTANa230 μl和抑肽酶40 μl的试管中,低温离心血浆。取缺血区脑组织100 mg左右,加入1 mol/L的醋酸1 ml略作碾磨,100℃水浴中煮沸10 min,匀浆。低温离心15min,取上清液同血浆置于-30℃冰箱保存待测。ET放免药盒由北京东亚免疫技术研究所提供。
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    6 统计学方法

    数据以±s表示,应用χ2检验、t检验、F检验和q检验以及相关回归分析。

    结果

    1 EGb761对MCAO动物死亡率的影响
术后24 h,假手术组全部存活。对照组死亡9只,死亡率为56.25%;EGb761组死亡仅2只,死亡率为12.50%,明显低于对照组(P<0.01),表明EGb761显著降低了大鼠急性脑缺血后的死亡率。

    2 EGb761对脑梗塞范围的影响

    假手术组无梗塞形成。EGb761组脑梗塞范围为(24.86±3.85)%,对照组为(30.71±4.50)%,二者差异显著(P<0.05),表明EGb761组梗塞范围明显缩小。
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    3 EGb761对脑水肿体积的影响

    假手术组两半球体积差为(12.27±7.40)mm3,对照组和EGb761组分别为(63.13±12.64)mm3和(50.65±9.58)mm3,与假手术组相比差异均极显著(P<0.01),表明MCAO后大鼠术侧脑组织发生了脑水肿。EGb761组和对照组比较差异亦显著(P<0.05),提示EGb761组脑水肿明显减轻。

    4 病理形态学检查结果

    假手术组术侧皮层及基底节细胞形态、数目正常,间质无水肿。对照组神经元数目明显减少,液化坏死较多,残留神经元皱缩变形,核固缩深染,细胞间隙增大,水肿明显。与对照组相比EGb761组鼠脑软化灶缩小,存活神经元数量较多,间质内轻度水肿。EGb761组、对照组基底节梗塞边缘区坏死神经元百分率分别为(29.11±2.85)%和(32.98±3.90)%,无显著差异(P>0.05)。而EGb761组皮层梗塞边缘区坏死神经元百分率为(28.48±4.03)%,明显少于对照组的(38.04±6.97)%(P<0.05)。
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    5 MCAO后ET的变化及EGb761的影响

    见表1。

    表1 EGb761对ET含量的影响(x±s) 组 别

    n

    脑组织ET(pg/(mg*Pr))

    血浆ET(ng/L)

    假手术组

    7

    7.33±0.94

    97.31±6.72

    对照组

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    19.99±1.84a

    147.75±11.53a

    EGb761组

    7

    13.02±1.69ab

    129.86±10.96ab

    与假手术组比较a:P<0.01;与对照组比较b:P<0.01 MCAO后24 h对照组和EGb761组缺血区脑组织ET均较假手术组显著增加,表明缺血区局部脑组织ET升高。与对照组相比,EGb761组脑组织ET明显减少,提示EGb761可显著抑制缺血脑区ET的增加。3组动物血浆ET浓度的变化与上述脑组织ET的变化规律相似。
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    6 相关分析结果

    脑组织ET与脑梗塞范围之间呈显著正相关(r=0.92,P<0.01);与脑水肿体积之间亦存在显著正相关性(r=0.92,P<0.01)。提示局灶性脑缺血后ET水平越高,则梗塞范围越大,脑水肿越严重。

    讨论

    ET是一种含有21个氨基酸的缩血管活性多肽。由于ET在许多疾病状态下都可异常表达和释放,且脑微血管内皮、神经元及胶质细胞均可产生ET[5]。本实验结果显示大鼠急性局灶性脑缺血后,脑组织及血浆中的ET水平均明显增加,这与以往的实验和临床研究结果相一致[6,7]

    脑缺血后ET升高,除可通过其强烈而持久的缩血管作用降低局部脑血流量来促进梗塞形成外,还可通过激惹兴奋性氨基酸释放及促进Ca2+内流而直接损伤神经细胞[5]。此外,ET尚可促进缺血性脑水肿的形成和发展[6]。本研究表明大鼠MCAO后脑组织ET与梗塞范围、脑水肿体积之间均呈显著正相关,也支持上述观点。
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    EGb761为第四代银杏叶提取物的标准制剂,其中含有24%的黄酮甙和6%的萜类(银杏内酯和白果内酯)。Krieglstein等[8]证实:大鼠MCAO前60 min给予白果内酯10 mg/kg,sc,2 d后皮层及总梗塞体积均明显减少;在小鼠MCAO模型中,白果内酯可剂量依赖性地减小脑梗塞表面积,银杏内酯A 50 mg/kg和B 100 mg/kg,sc也可使梗塞面积显著缩小。据此作者认为EGb761中的某些药理活性成分对缺血性脑组织损伤有一定保护作用,且所需剂量很大。本研究在大鼠MCAO前2 h、缺血即刻、MCAO后2 h分别给予EGb761 100 mg/kg, ip以后,梗塞范围明显缩小,而Krieglstein发现静脉应用EGb761增至200 mg/kg也未能使脑梗塞面积缩小,可能与动物种类、制模方法、给药方式及观察时间等有关。

    本研究结果显示EGb761组ET水平和梗塞范围均明显降低,且后二者呈显著正相关,这除了表明ET与急性缺血性脑梗塞之间存在密切联系之外,还提示EGb761抑制缺血脑组织产生ET可能是其脑保护作用的机制之一。EGb761的脑保护作用可保持脑缺血动物血脑屏障的完整性,这样就可能会减少ET的漏出。此外EGb761可刺激强血管舒张物质内皮松弛因子(EDRF)从动脉内皮的释放,并可延长EDRF的半衰期[9],从而也就加强了ET的拮抗机制。
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    MCAO后缺血中心区的神经元很快即可陷入不可逆性坏死,而其周边部存在半暗带,此区域可从皮层吻合支及大脑前动脉回旋支的侧支循环获得血供,故缺血后仍可存活一段时间。本研究中EGb761组皮层半暗带坏死神经元百分率明显下降,推测EGb761通过减少ET生成而使该区域局部脑血流量不再进一步减少。而基底节区半暗带神经元百分率无明显减少,可能是该部位侧支循环较少的缘故。另外,文献报道栓线法制备的MCAO模型早期死亡率很高[2],原因考虑为动脉主干阻断而侧支循环未能及时建立,脑水肿恶性进展而发生脑疝。EGb761组大鼠死亡率明显下降,这可能与EGb761减轻脑水肿有关,而相关分析结果进而提示EGb761减缓脑水肿的作用可能也和其抑制ET的产生有关。

    参考文献

    [1] Kleijnen J, Knipschild P. Ginkgo biloba. Lancet, 1992,340(7)∶1136
, 百拇医药
    [2] Nagasawa H, Kogure K. Correlation between cerebral blood flow and histologic changes in a new rat model of middle cerebral artery occlusion. Stroke, 1989, 20(8)∶1037

    [3] Bederson JB, Pitts LH, Germano SM, et al. Rat middle cerebral artery occlusion: evaluation of the model and development of a neurologic examination. Stroke, 1986, 17(3)∶472

    [4] 杨世方,闵宝珍.大鼠脑梗塞体积简易测定法的建立.中国病理生理杂志,1996,12(2)∶113

, 百拇医药     [5] Greenberg DA, Chan J, Sampson HA. Endothelins and the nervous system. Neurology, 1992,42(1)∶25

    [6] 张天锡,卞留贯,赵卫国.兔MCAO后脑组织和血浆内皮素的变化.中国神经精神疾病杂志,1995,21(2)∶81

    [7] Ziv I, Fleminger G, Djaldetti R, et al. Increased plasma endothelin-1 in acute ischemic stroke. Stroke, 1992, 23(7)∶1014

    [8] Krieglstein J, Ausmeier F, El-Ahar H, et al. Neuroprotective effects of Ginkgo biloba constituents. Eur J of Pharmaceutical Sci, 1995,3(1)∶39

    [9] Robak J, Gryglewski RJ. Flavonoids are scavengers of superoxide anions. Biochem Pharmacol, 1988, 37(5)∶837

    (收稿:1997-12-15 修回:1998-07-14), 百拇医药