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编号:10227067
银杏叶提取物的心血管保护作用与一氧化氮介导的脑血管舒张作用
http://www.100md.com 《中国医学杂志》 1998年第9期
     作者:陈修 刘立英 李哲夫

    单位:410078 长沙,湖南医科大学药理学教研室(陈修、刘立英);美国南伊里诺大学药理系(李哲夫)

    关键词:银杏;自由基;心血管系统;基底动脉;一氧化氮

    中华医学杂志/980920 【摘要】 目的 探讨银杏叶提取物(EGb)的抗自由基保护心血管功能及其舒张离体脑血管的作用与释放NO的关系。方法 (1)家兔心脏与离体主动脉环用二苯三硝基苯肼(DPPH)自由基造成心收缩功能障碍和乙酰胆碱诱发的血管舒张功能损伤与经EGb预处理后再用DPPH损伤组比较。(2)观察EGb对猪离体基底动脉环的舒张作用及其对电刺激诱发的舒张作用的影响。结果 (1) EGb能保护心脏与血管抗DPPH自由基对心收缩功能与血管内皮细胞舒张功能的损伤;(2) EGb对猪基底动脉有量效依赖性的舒张作用,舒张内皮细胞健全的基底动脉的作用比除去内皮细胞的基底动脉更显著。(3) EGb能增强电刺激基底动脉诱发的舒张作用,此作用可被N-硝基精氨酸或河豚素毒所阻断。结论 EGb能保护家兔离体心脏与血管内皮细胞抗DPPH自由基损伤。对离体基体动脉有舒张作用,并能增强电刺激诱发的舒张作用,此作用与其促进NO释放有关。
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    Cardiovascular protective effects and No-mediated cerebrovasorelaxant effects of extract of Ginkgo biloba leaves.

    Chen Xiu, Liu Liying, Li Zhefu. Department of pharmacology, Hunan Medical University, Changsha 410078

    【Abstract】 Objective To examine the anti-free radical related cardiovascular protective effects and NO-mediated cerebrovasorelaxant effects of extract of the leaves of Ginkgo biloba(EGb) in isolated preparations. Methods Experiments on the anti-free radical related cardiovascular protective effects were performed in rabbit Langendorff heart and isolated aortic rings damaged by diphenyl-picryl hydyazyl(DPPH). Protective effects of EGb were determined by comparing the results of EGb pretreated group with the DPPH-injured controls.Cerebrovasorelaxant effects of EGb were examined in ring preparations of isolated porcine basilar artery in vitro using tissue bath techniques. Results EGb protected the isolated rabbit heart from the DPPH-injury to the cardiac contractility and the aortic endothelium from DPPH-attenuated ACh-induced relaxation. EGb concentrationde dependently relaxed the basilar artery and this effect was more significant in endothelium intact rings than those endothelium denuded rings. EGb enhanced the TNS-induced relaxation in basilar artery and this effect was abolished by pretreatment of N-nitro-L-arginine or tetrodotoxin. Conclusions EGb exerts cardiovascular protection against DPPH-impaired cardiac contraction in rabbit isolated heart and endothelium-dependent relaxation in the aortic ring of rabbit in vitro. EGb relaxes porcine basilar artery and enhances the TNS-induced relaxation via a NO pathway.
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    【Key words】 Ginkgo biloba Free radical Cardiovascular system Porcine basilar artery Nitric oxid

    (Natl Med J China, 1998, 78:692-695)

    临床已有银杏叶提取物(EGb)治疗脑供血不足与外周动脉循环障碍间歇性瘸行有效的报道[1,2],近年报道对脑功能障碍性痴呆有效,并经德国药政局批准为此病的治疗药物[3]。最近在美国经安慰剂双盲法与随机设计的300余例临床验证证实对老年性痴呆有效[4]。实验资料表明,EGb能保护心脏抗心肌缺血/再灌注损伤[5],虽然其抗氧化作用与其疗效有一定关系,但是对EGb的作用机理尚未阐明[6],本研究的目的在于(1)观察EGb对二苯三硝基苯肼(DPPH)自由基损伤心功能与主动脉内皮细胞的保护作用;(2) 观察EGb体外对基底动脉的作用,及NO释放的可能参与,以便探讨其治疗脑供血不足与痴呆症的机理。
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    材料与方法

    一、材料

    1.EGb:由银杏叶中提取,为上海绿源实业公司的产品,含有黄酮甙24%,银杏内酯与白果内酯共6%。

    2.主要试剂:实验用的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼为一稳定的自由基,可引起心血管机能损伤[7],DPPH及其他试剂均为Sigma产品。

    3.动物:雄性新西兰家兔,体重1.8~2.2 kg,本校动物中心提供。新宰杀的猪头来自美国Springfield,Illinois屠宰公司。

    二、方法

    1.离体兔心实验:制备Langendorff兔心,从右心房插入水囊导管,记录左心室内压及其左心室压力上升速度(±dp/dtmax )于多道生理纪录仪上,从左心室内压计算心率。用Krebs-Henseilet液灌流心脏平衡20分钟后进行实验。实验分2组,以观察EGb对DPPH自由基损伤心功能的保护作用。对照组用含有DPPH 250 nmol/L的Krebs-Henseilet溶液灌流心脏5分钟,产生心功能损伤[7],继续用Krebs-Henseilet生理液灌流。EGb处理组先用含有EGb 2.5 μg/ml的Krebs-Henseilet液灌流心脏10分钟,继以含有DPPH 250 nmol/L的Krebs-Henseleil液灌流5分钟,再继续用Krebs-Henseilet生理液灌流。
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    2.离体家兔主动脉内皮细胞实验:用戊巴比妥钠麻醉新西兰家兔,取胸主动脉制备血管环,放入以95%O2 与5%CO2饱和的Krebs-Henseilet液的组织皿中,给血管环4 g负荷后平衡60分钟,然后进行实验,分别在EGb孵育10分钟前后,记录10-7.5~10-5.5mol/L不同浓度乙酰胆碱(ACh)产生内皮依赖性舒张的量效曲线作为检测内皮细胞功能的指标。

    3.离体猪脑血管舒张实验:从屠宰厂取新鲜猪头制备基底动脉环,为查明EGb的作用与内皮细胞的关系,部分基底动脉环用机械方法除去内皮细胞。内皮细胞健全与除去内 皮细胞的基底动脉环均装在充以95%O2 与5%CO2饱和的Krebs-Henseilet液的组织皿中,给血管环750 mg的负荷后平衡20分钟,然后进行实验,在EGb孵育10分钟前后,分别记录由2、4与8 Hz电刺激产生的基底动脉环舒张反应,用以代表从神经末梢释放NO的舒张血管的作用[8],实验结束前,加入0.3 mmol/L硝基-L-精氨酸(NLA),观察EGb的作用是否与NO释放有关,及NO释放是否来自神经末梢,如果加入硝基-L-精氨酸后,电刺激仍能引起血管舒张,加入钠通道(动作电位)阻断剂河豚毒素(TTX)0.3 μg/ml以确定NO是否来源于神经末梢,最后加入3 mmol/L罂粟碱引起最大的血管舒张,作为100%舒张的标准。
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    4.统计学处理:数据用±s表示,2个均值差异的显著性用t检验,多个数据之间差异的显著性用F检验。

    结果

    一、EGb对DPPH自由基损伤心功能的作用

    DPPH显著降低LVP与LVdp/dtmax,给予DPPH前为100%,DPPH使之分别降低到(53±21)%与(56±24)%,用EGb 2.5 μg/ml灌流10分钟显著减轻DPPH对LVP与LVdp/dtmax的损伤,分别为对照组的(74±12)%与(82±15)%(图1)。表明EGb体外能保护离体兔心对抗DPPH自由基对心功能的损伤
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    注:LVP心室内压;dp/dtmax左心室内压变化速度图1 DPPH对离体家兔心功能的损伤作用

    二、EGb对DPPH损伤主动脉内皮细胞的作用

    DPPH显著降低ACh产生的内皮细胞依赖性主动脉环的舒张作用(附表),用EGb 2.5 μg/ml预处理10分钟能显著减轻DPPH对内皮细胞舒张功能的损伤,结果表明EGb有保护血管内皮细胞抗自由基损伤的作用。

    三、EGb舒张猪基底动脉环的作用

    EGb能舒张猪的基底动脉环,呈量效依赖关系,且在15~60 μg/ml有显著的内皮依赖性。在有内皮细胞的基底动脉环EGb(15~90 μg/ml)产生5.7%~32.7%的舒张作用,在除去内皮细胞的血管则仅有0.6%~19.2%的舒张作用,故有显著的内皮依赖性。例如EGb 60 μg/ml在内皮健全的血管舒张达(26.5±5.3)%,而在除去内皮细胞的血管则仅舒张(6.5±1.4)%(P<0.01),EGb 15 μg/ml在内皮细胞
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    附表 EGb对主动脉环舒张作用(%,±s) 组别

    标本数

    主动脉环舒张作用

    -7.5

    -7.0

    -6.5

    -6.0

    -5.5

    对照组

    7

    1.5±2.1
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    4.9±3.9

    8.9±8.4

    19.4±9.1

    80± 6

    DPPH组

    7

    0±0.7

    0±0.7

    0.6±0.6

    4.2±1.8

    14± 4

    EGb处理组

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    1.2±1.8

    5.5±2.6*

    10.5±4.5*

    19.0±8.0*

    46±22*

    注:-7.5~-5.5为ACh(log mol/L);与DPPH组比较* P<0.01

    健全的基底动脉环的舒张作用明显,与除去内皮细胞的不明显舒张形成对比(图2)。
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    图2 银杏叶提出物对猪基底动脉环的舒张作用量效曲线 四、EGb增强电刺激引起基底动脉环舒张的作用

    EGb能显著增强2、4、8 Hz电刺激产生的基底动脉环的舒张作用。EGb在7.5、15、30(μg/ml)对4 Hz电刺激产生的舒张作用分别增强(8.9±7.3)%、(10.1±5.5)%、(14.9±8.3)%(与给药前比,P<0.01),此增强作用与内皮细胞的存在与否无关(图3)。虽然30 μg/ml EGb的增强舒张作用的效应较大,但与给药前比较,差异无显著意义。值得注意的是高浓度的EGb(75 μg/ml)产生的增强作用比30 μg/ml的作用显著减弱(P<0.01)。

    五、硝基L-精氨酸对EGb增强电刺激舒张基底动脉环的影响

    EGb 15~45 μg/ml均能显著舒张有内皮细胞的基底动脉环,但是对去除内皮细胞的血管仅有轻微舒张(图2)。EGb增强电刺激的舒张血管作用都被NO合酶抑制剂(0.3 mmol/L硝基-L-精氨酸)所取消(图3)。
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    六、河豚毒素(TTX)对EGb增强电刺激舒张基底动脉环的影响

    注:NLA为硝基L-精氨酸;PPV为罂粟碱 上图:无内皮细胞 下图:有内皮细胞

    图3 EGb对猪基底动脉环的舒张作用

    图4 河豚毒素消除电刺激引起基底动脉的舒张作用

    TTX 0.3 μg/ml能完全阻断TNS 8 Hz电刺激引起的基底动脉的舒张(图4),表明引起舒张的NO来源于血管周围神经末梢,而不是内皮细胞。

    讨论

    EGb含有黄酮甙类如槲皮甙,山奈酚等为活泼的自由基清除剂[9]。EGb能清除超氧阴离子、单线态氧(1O2 )与DPPH[10]。近来,有临床报道冠状动脉搭桥手术前服用EGb能降低手术中自由基释放引起的氧应激反应,认为与EGb所含的生物利用度高的萜类内酯的抗氧化作用有关[11],我们的实验结果表明,EGb能保护心脏对抗DPPH自由基对心肌功能与血管内皮细胞功能的损伤,这些作用可能与EGb所含的黄酮甙类的自由基清除作用和银杏内酯的抗氧化作用有关[12]。我们的试验结果还表明,EGb在一定浓度范围内能舒张基底动脉。此作用在有内皮细胞时比除去内皮细胞者更为显著,特别是在较低浓度时,说明EGb的舒张脑血管作用在较低浓度时为内皮依赖性。我们的结果还说明EGb增强电刺激的舒张基底动脉的作用能被NO合酶抑制剂硝基-L-精氨酸所取消,说明NO释放参与此作用,并占有重要地位。我们还观察到硝普钠作为NO的供体产生的血管舒张的作用不被EGb增强,表明EGb的增强电刺激舒张血管作用不是组织对NO增敏的结果。电刺激舒张基底动脉的作用可完全被钠通道阻滞剂TTX消除,表明NO来源于神经而非内皮细胞。近年研究表明,舒张脑血管的神经递质是NO,其神经称为一氧化氮神经(Nitri oxidergic又称Nitrergic nerve)[13],这可解释EGb对脑血管病更有效的原因。本研究的发现为EGb能有效治疗脑供血不足。为临床应用提供了有力的依据[1,2]。有报道证实,EGb治疗轻度与中度退行性老年性痴呆与血管性多发性脑梗死性痴呆有效[4,14]。对老年性痴呆的病因虽尚未阐明,但支持自由基损伤学说的证据颇多[15],EGb治疗老年性痴呆与血管性痴呆有效的机理可能与增强一氧化氮神经功能,改善脑供血与脑代谢有关。
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    (收稿:1997-11-25 修回:1998-02-25), http://www.100md.com