黄芩甙与甘露醇、地塞米松对大鼠感染性脑水肿保护作用比较

http://www.100md.com 《湖南医科大学学报》 2000年第2期

     作者：曹励之 俞燕 杨于嘉 陶永光

    单位：曹励之(附属湘雅医院儿科 长沙 410008)俞燕(附属湘雅医院儿科 长沙 410008)；杨于嘉(附属湘雅医院儿科 长沙 410008)；陶永光(附属湘雅医院儿科 长沙 410008)

    关键词：脑水肿；黄芩甙；甘露醇；地塞米松；大鼠；spragu；e-Dawley

    湖南医科大学学报000205[摘要] 目的：比较黄芩甙与甘露醇、地塞米松对 感染性脑 水肿的治疗作用，为脑水肿的临床治疗探讨新的方法。方法：应用感染性脑水肿模型，将40 只SD大鼠随机分为感染性脑水肿(BE)组、甘露醇治疗(MAN)组、地塞米松治疗(DXM)组、黄芩 甙治疗(BC)组及生理盐水对照(NS)组，观察脑组织含水量、干脑组织钠、钾离子含量、伊文 思兰(EB)含量、脑组织病理形态学变化。结果：大鼠脑组织含水量、EB含量、钠离子含量BE 组高于其他组(P<0.01)。MAN， DXM，EC三组间脑组织含水量、钠离子含量差 异无显著性 ( P>0.05)。BC组的EB含量高于MAN，DXM组(P<0.01)。BE组钾离子含量低于生理盐水 组 和BC组(P<0.01)；与MAN，DXM组相近(P>0.05)。MAN，DXM，BC组脑组织水肿程度 较B E组减轻，仅见少量的血管周围间隙增宽，偶有神经细胞核固缩，DXM组无神经细胞空泡样变 性。结论：黄芩甙与甘露醇、地塞米松对于感染性脑水肿均有类似的治疗效果，它们的作用 强度相近似，但作用机制不尽相同。

    [中图分类号] R364.19 R515.2 [文献标识码] A [文章编号] 1000-5625(2000)02-0109-04

    Protective effects of Baicalin, Mannitol and Dexamethasone on

    infective brain edema in rats

    CAO Li-zhi, Yu Yan, YANG Yu-jia, et al

    Department of Pediatrics of Xiangya Hospital, Hunan Medical University(C hangsha 410008)

    [Abstract] Objective: To compare the therapeutic effec ts of baicalin, mannitol and dexamethasone on infective brain edema(IBE) in rats . Method s: Forty normal Sprague-Dawley(SD) rats (200±30)g by weight were divided into 5 groups randomly: (1) normal saline control group(NS,n=8); (2) infective b rain edema group(BE, n=8); (3) mannitol treatment group(MAN, n=8); (4 ) dexamethasone treatment group(DXM, n=8); and (5) baicalin treatment group (BC, n=8). Pertussis bacilli(PB, contained bacilli in 10.8^.10⁹,0.2ml -1^.kg^-1) were injected into the left carotid arteries through the left common carotid ar teries by puncture to obtain BE models. The contents of brain water, sodium ion , potassium ion and Evans blue in brain tissues were observed too. Results: The contents of brain water, sodium ion, and EB in BE group were higher than those i n BE group(P<0.01), they decreased in MAN, DXM, BC groups and were lo wer tha n those in BE group(P<0.01). In MAN,DXM,BC groups, there were no signif icant difference in the contents of brain water and sodium ion(P>0.05). The EB co ntent in BC group was higher than that in MAN and DXM groups(P<0.01). The co ntent of potassium ion in BE group was higher than that in MAN and DXM groups, t he content of potassium ion was similar to that in NS group, but lower than that in BC group. Light microscope inspection in MAN, DXM and BC groups showed lesse ned brain edema, slight increase of perivascular space, and occasional nerve ce ll pyknotic nucleus. We found on nerve cell vacuolar degeneration in DXM group. Conclusion: Baicalin, mannitol and dexamethasone all have similar protective eff ects on infective brain edema in rats.

    [Key words] brain edema; baicalin; mannitol; dexamethasone ; rats,sprague-Dawley

    感染性脑水肿是儿科常见的危重症，约占小儿脑水 肿病例 的90%以上^[1]。它起病急，变化快，是致死的重要原因。随着治疗方法的不断改 进，疗效不断提高，但感染性脑水肿的病死率仍有20%左右。本科在以往的实验中发现，黄 芩甙单体对铁依赖脂质过氧化有抑制作用并对感染性脑水肿的大鼠有治疗作用^[2] 。本研究将黄芩甙与常用药物MAN，DXM的抗脑水肿疗效进行比较，现报道如下。

    1 材料与方法

    1.1 主要试剂与仪器 百日咳菌液，含菌量10.8×10⁹亿/ml(北京生物 制品研究所 ，93-24-①)；黄芩甙，分子量446.35，HPLC测定纯度>95%(本院药剂科)；甘露醇(连云 港正大天晴制药有限公司，9902042)；地塞米松磷酸钠注射液(湖北襄樊恒生药业有限公司 ，990203)。

    1.2 方法

    1.2.1 动物模型制作 40只健康Sprague-Dawley大鼠(本院动物室提供)，雌雄各半，体重(200±30)g，随机分为5组。①生理盐水对照组(Normal Saline, NS,n=8)；② 感染性脑水肿组(infectine brain edema, BE, n=8)；③甘露醇治疗组(Mannitol, MAN , n=8)；④地塞米松治疗组(Dexamethasone, DXM, n=8)；⑤黄芩甙治 疗组(Baicalin, BC, n=8)。用25%乌拉坦3ml^.kg^-1腹腔注射麻醉， 动物取仰卧位，颈正中切口，分离左侧颈总动脉、颈外动脉和颈内动脉及其分支，分别结扎 翼腭动脉和枕动脉，夹闭左颈外动脉后，BE，MAN，DXM，BC各组均向左颈内动脉主入百日咳 菌液(Pertussis Bacilli, PB)0.2ml^.kg^-1。注菌1h后，MAN组从阴茎静脉或舌 下静脉快速注入20% MAN 2.5g^.kg^-1；DXM组向腹腔注射DXM 2g^.kg^-1； BC组向腹腔注射BC 120g^.kg^-1。在注菌或NS后4h将动物断头处死。

    1.2.2 检测指标 (1)脑组织含水量测定^[3]：按干湿法测定脑 组织含水量，WC(%)=(湿重-干重)÷湿重×100%。(2)干脑组织钠、钾离子测定：称取测定含 水量后的干脑组织，分别加入5ml浓硝酸和1ml高氯酸，加热消化至溶液变清亮，加去离 子水定容至10ml混匀，用原子吸收分光光度计测定脑组织钠、钾离子含量(mmol^.kg ^-1干脑组织)。(3)脑EB含量测定^[4]：用甲酰胺法测定脑EB含量。(4)脑组织病 理形态学检查：动物处死前，打开胸腔暴露心脏，经左心室灌注预冷的生理盐水50～100m l，洗净体内血液后继续注入预冷的4%多聚甲醛-磷酸盐缓冲液(0.1mol^.L^-1,pH7 .4)100～200ml，开颅，取左侧大脑置于同种固定液4℃冰箱过夜。常规石蜡切片，HE染色 ，光镜下观察。电镜：多聚甲醛-戊二醛固定，方法如前，冰箱过夜，电镜制样，半薄切片 定位后，观察切片并摄影。

    1.3 统计学处理 数据均用±s表示，多样本均数比较用方差 分析，相关分析用直线回归，全部资料用EXCEL 7.0统计软件及中国医学百科全书 医学统计学软件包(华西医科大学卫生统计学教研室)处理。

    2 结 果

    2.1 脑组织含水量、EB含量及离子测定 结果见表1。BE组的脑含水量、EB 含量、钠离子含量明显高于NS组(P<0.01)，钾离子含量明显低于NS组(P<0.01)。MA N，DXM，BC三组的脑含水量、EB含量、钠离子含量均明显低于BE组(P<0.01)，其中三组 的脑含水量及BC组EB含量均高于NS组(P<0.01)，三组的钠离子含量及MAN，DXM组的EB含 量降至与NS组相近(P>0.05)。BC组钾离子含量高于BE组(P<0.01)，与NS组相近(P >0.05)。MAN，DXM，BC三组间脑组织含水量、钠离子含量差异无显著性(P>0.05)，BC 组的EB含量高于MAN，DXM组(P<0.01)。

    表1 大鼠左侧脑组织含水量、EB含量及离子 测定(±s) 组别

    n

    含 水量(%)

    EB

    (μg^.g^-1)

    Na⁺

    (mmol^.kg^-1)

    K⁺

    (mm ol^.kg^-1)

    NS

    8

    78.2±0.4

    1.4±0.4

    191.0±3.7

    453.4±12.0

    BE

    8

    82.3±1.3^①

    3.9±0.5^①

    265.0±62.6^①

    380.8±49.0^①

    MAN

    8

    79.8±0.7^①②

    0.9±0.2^②③

    1 77.2±26.5^②

    363.4±29.5^①③

    DXM

    8

    80.0±0.5^①②

    1.1±0.3^②③

    2 13.2±36.2^②

    282.3±15.1^①③

    BC

    8

    80.3±0.5^①②

    2.8±0.4^①②

    18 8.6±44.0^②

    438.0±42.3^②

    ①与NS组比P<0.01； ②与BE组比P<0.01； ③与BC组比P<0.01

    2.2 脑组织含水量与EB含量、离子含量相关分析 各组脑含水量与钠离子 含量呈直线高度正相关(表2)。

    表2 脑组织含水量与EB，Na⁺含量相关分 析(r值) 分组

    含水量与EB

    含水量与Na +

    BE

    0.9754^①

    0.8560

    MAN

    0.6846

    0.7918^②

    DXM

    0.8872^①

    0.8385^①

    BC

    0.9122^①

    0.7640^②

    总相关系数

    0.8254^①

    0.7815^①

    ①P<0.01； ②P<0.05

    2.3 脑组织病理形态学改变 (1)光镜：以大脑海马为观察对象(图1)。NS 组的神经细胞3～5层，排列有序，细胞间结合紧密，细胞核圆，核仁明显。BE组神经细胞排 列紊乱，细胞间隙扩大。神经元及胶质细胞肿胀、空泡样变性明显，核固缩。MAN，DXM及BC 组神经细胞排列较BE组整齐，细胞间隙扩大及细胞水肿、变性均较BE组减轻，偶见核固缩， DXM组未见空泡样变性。(2)透射电镜：以大脑皮层为观察对象(图2)。NS组正常的神经元与 胶质细胞。BE组毛细血管周围明显水肿；DXM组毛细血管周围和胶质细胞中度水肿；MAN，BC 组轻度水肿。

    图1 各实验组大鼠海马组织(×600，HE染 色) 1.NS组 2.BE组 3.MAN组 4.DXM组 5.BC组

    Fig.1 Morphological changes in hippo campus(×600,HE) 1. NS group 2. BE group 3. MAN group 4. DXM group 5. BC gr oup

    图2 各实验组大鼠脑皮层组织 1.NS组( ×5000) 2.BE组(×5000) 3.MAN组(×5000) 4.DXM组(×8000) 5.BC组(× 5000)

    Fig.2 Morphological changes in cerebal c ortex 1. NS group(×5000) 2. BE group(×5000) 3. MAN group(×5000) 4. DXM group(×8000) 5. BC group(×5000)

    3 讨 论

    感染性脑水肿是由各种病原体感染所致，具有细胞毒性和血管源性特点的混合性脑水肿 ^[5]。在80年代建立的兔感染性脑水肿模型的基础上，本科室于90年代采用百日咳菌液 创建了SD大鼠脑水肿模型。它与临床感染性脑水肿特点相似，属混合性脑水肿^[3] ，广泛用于临床感染性脑水肿的研究。

    脑含水量、钠钾离子含量以及反映血脑屏障通透性的依文思兰含量是反映感染性脑水肿的重 要指标。本实验结果显示，BE组脑组织含水量、钠离子含量及依文思兰含量均高于NS组同侧 脑组织，钾离子含量低于NS组，表明成功地复制了感染性脑水肿模型。MAN，DXM，BC组脑组 织含水量、钠离子含量、EB含量均低于BE组，三组之间的脑含水量差异无显著性，表明MAN ，DXM，BC三种药物降低感染性脑水肿含水量的药效作用基本相似。本实验还显示，BC组脑 组织EB含量虽低于BE组，却高于MAN，DXM(P<0.01)，表明其对血脑屏障的保护作用略逊 于MAN，DXM。值得注意的是，BC组脑组织钾离子含量明显高于其他各实验组，与NS组近似， 据此推测，黄芩甙对细胞膜上的Na⁺-K⁺ ATP酶可能有较强的保护作用。这对于减轻细 胞内水肿、降低颅内压、保护细胞功能具有非常重要的意义，其作用机制尚待进一步研究。 在光镜下，BE组的病理形态学改变主要包括毛细血管周围间隙增宽，神经细胞、胶质细胞肿 胀，甚至出现胞浆空泡，胞核固缩。MAN，DXM，BC组镜下病理改变明显减轻。进一步证实BC 对感染性脑水肿的脑组织的保护作用与MAN，DXM相似。

    甘露醇是一种高渗性脱水剂，通过提高血浆渗透压，减少脑脊液产生，收缩脑血管，能在30 min内迅速地降低颅内压，但持续时间不长，可于2h后出现反跳^[6]。地塞米 松作为一种肾上腺皮质激素，通过对膜的非特异稳定作用而改善血脑屏障功能，对减轻血管 源性脑水肿和细胞毒性脑水肿都有重要的意义^[7]。黄芩甙是从中药黄芩中提取的 黄酮类物质，实验证实，它对铁依赖脂质过氧化有抑制作用，能提高脑组织中铜锌-超氧化 物歧化酶(CuZn-SOD)活 性^[2]，减轻脑水肿，从而保护脑细胞功能。且降低颅内压的作用强而稳定，不会 出现反跳^[6]。黄芩甙也具有较强的抑菌作用，到达脑脊液中的浓度较高，有利于 感染性脑水肿的治疗。本研究证实黄芩甙对大鼠感染性脑水肿的疗效与甘露醇、地塞米松相 近，为黄芩甙与甘露醇、地塞米松合用于临床治疗感染性脑水肿提供了新的实验依据。

    参考文献：

    [1] 小儿急性脑水肿协作组.小儿急性脑水肿1491例分析[J].实 用儿科杂志，1991，6：295-298.

    [2] 杨于嘉，朱彩云，陈翔.黄芩甙对百日咳菌液致大鼠脑水肿的保护作用[J].中华 医学杂志，1998，78(8)：630-632.

    [3] 陈翔，杨于嘉，陶永光，等.百日咳杆菌诱导大鼠急性脑水肿模型[J].湖南医科 大学学报，1996，21：214-216.

    [4] 周永刚，杨于嘉.大鼠脑冷冻伤所致脑水肿的时间过程[J].湖南医科大学学报，1 992，17：295-296.

    [5] 韩哲生，曹美鸿，虞佩兰.颅内压与颅内压增高[M].兰州：甘肃科学技术出版社 ，1993：50-56.

    [6] 陈光福，虞佩兰，金立明，等.黄芩甙、川芎嗪对兔感染性脑水肿与磷酯酶A₂的 作用[J].中国当代儿科杂志，1999，1(3)：149-152.

    [7] 虞佩兰，杨于嘉.小儿脑水肿与颅内压[M].北京：人民卫生出版社，1999：193-200.

    百拇医药网 http://www.100md.com/html/analecta/2000/02/01/14/048.htm