醒脑静注射液抗脑缺血再灌注损伤作用的实验研究

http://www.100md.com 《中国急救医学》 1999年第12期

     作者：王万铁 陈寿权 王 卫 王明山 李惠萍 黄唯佳 程俊彦 周 浩 赵初环 林丽娜 徐正介

    单位：王万铁 王 卫 周 浩 徐正介 温州医学院病理生理教研室，温州 325003；陈寿权 李惠萍 黄唯佳 程俊彦 赵初环 温州医学院附属一医急诊科；王明山 温州医学院附属一医化验室；林丽娜 温州医学院附属第一医院麻醉科

    关键词：醒脑静注射液；缺血再灌注损伤；一氧化氮；内皮素；氧自由基

    中国急救医学991201 [摘 要]目的 探讨醒脑静注射液(XNJI)对脑缺血灌注损伤(CIRI)的防治作用及其机理。方法 制备家兔CIRI模型，随机分为对照组和XNJI组，动态观察血浆及脑组织一氧化氮(NO)水平、内皮素(ET)含量、丙二醛(MDA)浓度、超氧化物歧化酶(SOD)活性及脑超微结构的变化。结果 脑缺血再灌注期间，血浆和脑组织NO水平及SOD活性明显下降(P<0.05和P<0.01)，ET及MDA含量显著升高(P<0.05和P<0.01)，超微结构发生异常改变；使用XNJI后，上述各指标的异常变化明显减轻，与对照组相比有显著性差异(P<0.05和P<0.01)。结论 XNJI对CIRI具有良好的防护作用，其机制与提高机体NO水平、降低ET及氧自由基水平有关。

    [中图分类号]R 28；R 743.31 [文献标识码]A [文章编号]1002-1949(1999)12-0701-03

    Expremental study on xingnaojing injection in treating cerebral ischemia-reperfusion injury

    WANG Wan-tie,CHEN Shou-quen,WANG Wei,et al.Department of Pathophysiology,Wenzhou Medical College,Wenzhou 325003,China

    [Abstract]Objective To investigate the protective effect of xingnaojing injection (XNJI) on brain and its mechanism during cerebral ischemia and reperfusion injury (CIRI).Methods Using a CIRI model in 20 rabbits which were randomly into control group and XNJI grorp,changes of several parameters were dynamically observed in plasma and brain during CIRI,which included nitric oxide (NO)、endothelin(ET)、malondialdehyde(MDA)、superoxide dismutase (SOD)and ultrastructural of brain.Results NO level and SOD activity in plasma or cerebral tissue all decreased significantly (P<0.05 and P<0.01),ET level and MDA content in plasma or cerebral tissue increased remarkably (P<0.05 and P<0.01),and there were obviously abnormal changes of brain ultrastructrually during CIRI;XNJI administered at 20 minutes before ischemia and at begining of reperfusion,the abnormal changes of indexes as above were ameliorated markedly,and there was significant difference between control group and XNJI grorp (P<0.05 and P<0.01).Conclusion XNJI could effectively protect the brain from ischemia-reperfusion injury,the mechanism was related to its raising NO level and reducing ET or oxygen free radicals.

    [Key words]Xingnaojing injection; Ischemia-reperfusion injury; Nitric oxide; Endothelin; Oxygen free radicals

    在危重病人的抢救过程中，如心脏骤停复苏后、严重休克纠正后、脑梗死再通后等，常常存在着脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemia and reperfusion injury,CIRI),而它则是引起脑功能衰竭的主要原因。因此，寻找其保护方法的研究显得十分迫切^[1～3]。但关于醒脑静注射液(xingnaojing injection,XNJI)对CIRI的作用未见详细报道。本研究在家兔CIRI模型上，动态观察血浆及脑组织中一氧化氮(nitric oxide，NO)水平、内皮素(endothelin，ET)含量、丙二醛(malondialdehyde,MDA)浓度、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性及脑超微结构的变化，了解XNJI对上述各指标的影响，探讨XNJI在CIRI的防治作用及其可能机理。

    1 材料与方法

    1.1 模型建立 健康家兔20只，雌雄兼有，体重2.2～3.0 kg，氨基甲酸乙酯1.0 g/kg静脉麻醉，分离一侧颈外静脉以备采血及注射药物；分离双侧椎动脉和颈总动脉。然后同时结扎双侧椎动脉及夹闭双侧颈总动脉，造成脑完全性缺血，30 min后打开动脉夹重新灌注120 min形成CIRI^[4]。

    1.2 动物分组 随机将家兔分为两组：对照组，10只，缺血前20 min及再灌注即刻分别静注 NS 1.0 ml/kg；XNJI组，10只，将NS改为XNJI(无锡健宏药业总公司，批号990309，10 ml/支)1.0 ml/kg，分别于以上相同时点静注。

    1.3 标本采集 两组分别在脑缺血前、缺血30 min、再灌注30 min、再灌注60 min、再灌注120 min不同时相点，自颈外静脉取血以测定NO水平、ET含量、MDA浓度和SOD活性，并在再灌注120 min取顶叶脑组织，制成匀浆以测定NO、ET、MDA及SOD值。同时取少许脑组织以备电镜观察。

    1.4 检测方法 硝酸还原酶法测定NO水平，放射免疫法检测ET含量，硫代巴比妥酸法检测MDA浓度，黄嘌呤氧化酶法测定SOD活性，四种试剂盒分别购自北京华英放射免疫技术研究所及南京建成生物工程研究所，测定步骤完全按照试剂盒说明书。LKB-V型超薄切片机切片，H-500型透射电镜观察。

    1.5 统计分析 所有数据均以(±s)表示，采用组内、组间t检验。

    2 结果

    2.1 两组家兔CIRI时血浆NO水平及ET含量的变化，见表1。

    表1 两组家兔CIRI时血浆NO水平和ET含量的变化(±s，n=10) 组 别

    缺血前

    缺血30 min

    再灌注30 min

    再灌注60 min

    再灌注120 min

    对照组

    NO(μmol/L)

    43.8±10.4

    43.6±8.96

    37.5±13.6^*△

    39.8±8.22^*

    40.7±7.86^*

    ET(μmol/L)

    73.8±34.7

    81.3±32.5

    78.2±36.8

    104±42.0^**

    111±50.7^**△

    XNJI组

    NO(μmol/L)

    40.1±5.91

    48.7±19.9

    66.4±18.1^**△##

    54.4±14.6^**#

    49.8±9.62^**#

    ET(μmol/L)

    72.2±30.5

    76.6±37.4

    60.1±42.5

    61.7±44.5^#

    60.0±50.5^#

    与本组缺血前比较*P<0.05，**P<0.01；与本组缺血30 min比较△P<0.05；

    与对照组相应时值比较#P<0.05，##P<0.01

    经t检验证实，缺血前两组血浆NO、ET水平均无统计学差异。缺血再灌注期间，对照组NO递进性下降，ET进行性升高，尤以再灌注期为著(P<0.05和P<0.01)；XNJI组NO明显增加(P<0.01)，ET轻度减少(P>0.05)，且与对照组相比，NO、ET均有显著性差异(P<0.05和P<0.01)。

    2.2 两组家兔CIRI时血浆MDA含量及SOD活性的变化，见表2。表2 两组家兔CIRI时血浆MDA浓度和SOD活性的变化(±s，n=10) 组别

    缺血前

    缺血30 min

    再灌注30 min

    再灌注60 min

    再灌注120 min

    对照组

    MDA(μmol/L)

    6.10±0.77

    7.03±0.93^**

    7.66±0.68^**△△

    8.54±0.56^*△△

    8.98±0.58^**△△

    SOD(kU/L)

    332±37.9

    294±33.8^**

    249±40.9^**△△

    201±30.6^**△△

    178±35.3^**△△

    XNJI组

    MDA(μmol/L)

    6.32±0.59

    6.52±0.54^*

    6.62±0.47^*##

    6.90±0.61^**△△##

    7.13±0.64^**△△##

    SOD(kU/L)

    333±30.0

    320±22.9^**

    323±26.6^**

    319±25.9^**

    313±20.0^*##

    与本组缺血前比较*P<0.05，**P<0.01；与本组缺血30 min比较△△P<0.01；

    与对照组相应时值比较##P<0.01

    从表2得知，缺血前两组血浆MDA含量及SOD活性均无统计学差异。缺血再灌注期间，对照组MDA进行性升高，伴随SOD阶梯样下降，尤以再灌注120 min为显著(P<0.01)；XNJI组MDA轻度增高，SOD轻度减弱，且与对照组间的差异均非常显著(P<0.01)。

    2.3 两组家兔CIRI时脑组织NO水平、ET含量、MDA浓度及SOD活性的测定值，见表3。表3 两组家兔CIRI时脑组织NO、ET、MDA及SOD的测定值(±s，n=10) 组 别

    NO(μmol/L)

    ET(μmol/L)

    MDA(μmol/L)

    SOD(kU/L)

    对照组

    319±70.7

    93.1±42.3

    4.95±0.55

    412±25.0

    XNJI组

    354±26.0

    49.9±26.5^#

    2.58±0.69^##

    553±31.2^##

    与对照组相应时值比较#P<0.05，##P<0.01

    经非配对t检验证实，再灌注120 min时，XNJI组ET含量、MDA浓度明显低于对照组(P<0.05及P<0.01)；SOD活性显著高于对照组(P<0.01)；NO水平虽高于对照组，但其差异无统计学意义(P>0.05)。

    2.4 两组家兔CIRI时脑组织超微结构的改变

    对照组：细胞核中度变性，核膜呈节段性破坏，异染色质边集；线粒体明显肿胀，空泡变性，内质网显著扩张；突触结构肿胀、变性。XNJI组：细胞核接近正常，核膜基本完整；线粒体轻度肿胀，少见空泡变性，内质网轻微扩张；突触结构基本正常。

    3 讨论

    醒脑静是我国著名中药安宫牛黄丸的精制静脉注射液，其主要成分有麝香、冰片、栀子、郁金等，具有良好的醒脑开窍、清热凉血、解毒止痛等功效。本研究结果显示，XNJI组家兔脑组织超微结构的异常改变明显较对照组轻。表明XNJI对缺血再灌注损伤脑组织具有明显的保护作用。

    从表1、表3得知，脑缺血再灌注期间，血浆NO水平明显下降，脑组织NO含量亦减少，可能与血管、神经内皮受损以致NO合成障碍及大量产生超氧阴离子而过多降解NO有关^[5，6]；使用XNJI后，血浆NO水平明显高于对照组，脑组织NO含量亦较对照组多。提示XNJI可通过保护血管、神经内皮细胞，增加NO合成及清除超氧阴离子，延缓NO降解，从而提高机体NO水平，有效地减轻CIRI。

    本实验发现，脑缺血再灌注期间，血浆及脑组织ET水平明显升高，且血浆ET的升高呈双峰样改变，其原因可能是第1峰主要与急性缺血后血管内皮水肿时的即刻ET释放有关，而第2峰则与再灌注后的延迟性血管受损和缺血性神经组织损伤导致的ET合成增加有关^[7，8]；使用XNJI后，血浆ET水平逐渐下降，在再灌注60 min及120 min二个时相点均显著低于对照组，脑组织ET含量也明显低于对照组。说明XNJI可通过保护神经、血管内皮细胞，减少ET合成和释放，从而降低机体ET水平，对CIRI起良好的防治作用。具体机制尚待深入探讨。

    从表2、表3可知，脑缺血再灌注期间，血浆及脑组织脂质过氧化反应代谢产物—MDA浓度进行性增高，而抗氧化酶—SOD活性递进性减弱，可见脑防御氧自由基功能受损或降低^[9]；XNJI组再灌注后的血浆MDA浓度和SOD活性分别显著低于和高于对照组相应时相点的相应值，脑组织MDA和SOD亦分别明显低于和高于对照组的相应值。表示XNJI可以有效地保护内源性SOD活性，抑制脂质过氧化反应，具有明显的抗氧自由基作用^[10]，从而达到抗CIRI的作用。当然，XNJI尚可拮抗细胞因子如肿瘤坏死因子、白细胞介素1、白细胞介素2等及调控血栓素A₂与前列环素间的失衡(见另文报道)，从而有效地减轻CIRI。

    (致谢：温州医学院电镜室方周溪老师、附属二医病理科王宗敏主任医师、附属一医神经外科吴近森副主任医师及附属一医急诊科卢中秋副主任医师)

    基金来源：浙江省中医药管理局

    参考文献

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    收稿：1999-11-22

    百拇医药网 http://www.100md.com/html/analecta/1999/12/01/50/167.htm