目前,治疗脑缺血性疾病的药物主要有抗血小板凝集、抗凝和溶栓药、血管扩张药以及神经保护药等。然而,疗效显著、不良反应小、多靶点和多环节的抗脑缺血药物仍十分稀少。因此,寻找和研究这类抗脑缺血药物有着重大的社会和经济学意义。
白果内酯是银杏叶提取物中唯一的倍半萜类化合物。研究表明,白果内酯能降低大鼠动脉血压,对血管性痴呆小鼠具有明显的保护作用,对正常小鼠和血管性痴呆大鼠具有改善学习和记忆的功能,对大鼠胸主动脉环具有舒张作用,能改善老年性小鼠短暂脑缺血后的神经退化,在脑缺血损伤中具有神经保护作用(改善线粒体功能)。由于白果内酯对脑缺血/再灌注损伤的保护作用未见研究与报道,因此本项目主要研究白果内酯对脑缺血/再灌注损伤的保护作用及炎性细胞因子的影响。
方法
采用大脑中动脉阻塞(MCAO)方法制备大鼠脑缺血/再灌注损伤模型,健康雄性SD大鼠,体重~g,随机分为假手术组、模型组、MCAO+白果内酯2.5mg/kg组、MCAO+白果内酯5mg/kg组和MCAO+白果内酯10mg/kg组、MCAO+3mg/kg依达拉奉组。
实验动物于MCAO手术后10min舌下静脉给不同浓度药物1次,假手术组及模型组于同时间点给予同体积的生理盐水+DMSO,缺血2h,再灌注24h后,对大鼠进行神经功能行为评分;取出前脑做氯代三苯基四氮唑(TTC)染色,测定脑梗死面积以及脑水肿体积;用westernblot法测定脑组织中IL-6、IL-1β以及NF-κB的含量。
结果
1白果内酯对脑缺血/再灌注损伤大鼠神经功能的影响
图1白果内酯对脑缺血再灌注损伤大鼠神经功能的影响
2白果内酯对脑缺血/再灌注损伤脑梗死体积的影响
图2白果内酯对脑缺血再灌注损伤大鼠脑梗死体积的影响
如图2所示,与假手术组相比,模型组脑梗死体积明显增加,与模型组比较,给予白果内酯5mg/kg以及10mg/kg组的脑梗死体积明显降低。
3白果内酯对脑缺血/再灌注损伤脑水肿体积的影响
图3白果内酯对脑缺血再灌注损伤大鼠脑水肿体积的影响
如图3所示,与假手术组相比,模型组脑水肿体积明显增加,与模型组比较,给予白果内酯2.5mg/kg、5mg/kg以及10mg/kg组的脑水肿体积明显降低。
4白果内酯对脑缺血/再灌注损伤IL-6含量的影响
图4白果内酯对脑缺血再灌注损伤大鼠IL-6的影响
如图4所示,与假手术组相比,模型组大鼠IL-6含量增高,给药组大鼠IL-6含量比模型组降低,提示白果内酯可以降低脑缺血再灌注大鼠脑组织中炎症因子IL-6的含量。
5白果内酯对脑缺血/再灌注损伤IL-1β含量的影响
图5白果内酯对脑缺血再灌注损伤大鼠IL-1β的影响
如图5所示,与假手术组相比,模型组大鼠IL-1β含量增高,给药组大鼠IL-1β含量比模型组降低,提示白果内酯可以降低脑缺血再灌注大鼠脑组织中炎症因子IL-1β的含量。
6白果内酯对脑缺血/再灌注损伤NF-κB含量的影响
图6白果内酯对脑缺血再灌注损伤大鼠NF-κB的影响
如图6所示,与假手术组相比,模型组大鼠NF-κB含量增高,给药组大鼠NF-κB含量比模型组降低,提示白果内酯可以降低脑缺血再灌注大鼠脑组织中炎症因子NF-κB的含量。
讨论
脑缺血再灌注损伤是指脑缺血一定时间后恢复血液供应,其功能不仅未能恢复,而且脑组织功能可能产生进一步的损伤。脑缺血再灌注损伤是一个复杂的病理生理过程,包括出现脑梗死、脑水肿等器质性病变,以及细胞能量代谢障碍、脑微循环及血脑屏障破坏、活性氧自由基损伤、钙超载、兴奋性*性作用、炎症反应、细胞凋亡、血脑屏障破坏等。
本实验结果显示,各剂量的白果内酯均能使神经功能评分降低,缩小脑梗死范围,减少脑水肿体积。
IL-6参与机体免疫应答和炎症反应,其含量增高可加剧神经元、胶质细胞及内皮细胞的损伤。本实验结果提示,白果内酯能降低致炎因子IL-6的含量,保护大鼠神经功能。
IL-1β可通过促进炎症反应、激活内皮细胞产生多种组织因子、增加兴奋性氨基酸、一氧化氮(NO)、氧自由基的释放等参与脑缺血再灌注损伤过程。Caso等研究显示,在脑缺血再灌注模型中,IL-1β与脑组织损伤的程度有关,在急性期可加重脑损害,阻断IL-1β后,脑梗死体积明显减少。本实验结果提示,白果内酯能降低致炎因子IL-1β的含量从而抑制炎症反应。
核转录因子NF-κB是存在于脑组织多种细胞内的一种具有多项转录作用的调节因子,在脑缺血再灌注损伤时被激活,进而启动相关靶基因的转录,参与炎症反应、免疫反应、细胞凋亡和自由基损伤等病理生理过程。本实验结果提示,白果内酯能降低NF-κB信号通路,从而抑制炎症反应。
综上所述,白果内酯能显著降低脑缺血/再灌注损伤大鼠脑梗死面积以及脑水肿体积,同时能显著减少脑组织中IL-6、NF-κB以及IL-1β的含量。这说明白果内酯对脑缺血再灌注损伤具有一定的保护作用,其作用可能与降低脑缺血再灌注损伤脑组织中NF-κB、IL-6、IL-1β的含量有关。
参考文献:
陈琴,余俊健,钟文敏,等.研究白果内酯对大鼠脑缺血/再灌注损伤的保护作用[J].赣南医学院学报,,37(2):-.