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通窍活血汤对血管性痴呆大鼠血液流变学的影响

2015-01-18葛朝亮王鑫铭余剑萍黄赵刚许杜娟

中成药 2015年8期
关键词:通窍全血血管性

葛朝亮, 王鑫铭, 余剑萍, 黄赵刚, 许杜娟

(安徽医科大学第一附属医院药剂科,安徽合肥230022)

通窍活血汤对血管性痴呆大鼠血液流变学的影响

葛朝亮, 王鑫铭, 余剑萍, 黄赵刚, 许杜娟*

(安徽医科大学第一附属医院药剂科,安徽合肥230022)

目的研究通窍活血汤 (川芎、赤芍、桃仁、红花等)对血管性痴呆大鼠学习记忆和血液流变学的影响。方法通过改良的双侧颈总动脉结扎,建立拟血管性痴呆大鼠模型。给药31 d后,Morris水迷宫实验对大鼠的学习记忆能力进行检测。大鼠腹主动脉取血后,通过血液流变仪检测大鼠的在低、中、高切全血黏度和血浆黏度,血液分析仪检测大鼠的红细胞变形指数和红细胞聚集指数。结果与模型组相比,通窍活血汤高、中、低剂量能显著减少血管性痴呆大鼠逃避潜伏期和找到并爬上平台的总路程 (P<0.01);与假手术组相比,模型组低切、中切下的全血黏度、血浆黏度、红细胞变形指数及红细胞聚集指数明显提高 (P<0.05,P<0.01);与模型对照组相比,通窍活血汤高、中、低剂量组大鼠的红细胞变形指数、红细胞聚集指数明显降低 (P<0.05),低切、中切、全血黏度及血浆黏度明显降低 (P<0.01)。结论通窍活血汤能明显改善血管性痴呆大鼠学习和记忆能力,其机制可能与其改善血液流变学指标有关。

通窍活血汤;血管性痴呆大鼠;Morris水迷宫实验;血液流变学;学习记忆

血管性痴呆(Vascu1ar dementia,VD)是老年痴呆的常见类型,我国每年新发痴呆病例中VD所占比例最高[1],该疾病是发生在脑血管疾病基础上以认知、记忆功能缺损为主,或伴有语言、视觉空间技能及情感或人格障碍的获得性智能的持续性损害。其中血栓的形成是造成脑部供血减少,诱发VD的重要原因之一。脑部的血液流变学异常和血小板集聚率的增加又是血栓形成的两个重要诱因。近年来,运用中医药在通过活血化瘀疗法,改善异常的血液流变学指标法来防治VD方面显示出巨大的潜力和优势。据文献报道[2],芳香开窍药麝香等单味药或含有该类药物的一些复方 (如通窍活血汤等),对不同脑缺血动物模型表现出保护效应。通窍活血汤源于 《医林改错》,是清代名医王清任所创立的著名的活血化瘀的方剂,用于治疗头面部疾病,如脑外伤性昏迷、脑溢血、脑动脉硬化、脑梗塞等[3],自古以来就是活血化瘀的名方。前期实验已经证实,通窍活血汤能够通过抗脑血栓形成、减轻脑水肿、抑制脂质过氧化反应、减轻自由基对脑组织损伤及改善脑缺血后脑组织的病理学损伤等环节来保护脑组织[4]。目前关于通窍活血汤对血管性痴呆大鼠的血液流变学研究少见报道,本实验通过研究通窍活血汤对血管性痴呆大鼠异常的血液流变学的作用,为其在临床的使用提供更多的理论及实验依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物 Spague-Daw1ay(SD)大鼠,雌雄各半,体质量 (250±10)g,由安徽医科大学实验动物中心提供,许可证号scxk(皖)2011-002,SPF级。实验前,在本实验室适应性饲养一周。

1.2 药品与试剂 通窍活血汤 (川芎、赤芍、桃仁、红花、麝香、大枣、大葱,合肥和义堂中药饮片有限公司),并经安徽中医药大学中药鉴定教研室鉴定;尼麦角林片 (商品名思尔明,10 mg,美国辉瑞公司,批号 1300108);庆大霉素注射液(上海中西制药有限公司,批号130502)。

1.3 实验仪器 XR-XM101型Morris水迷宫(上海欣软信息科技有限公司);R-1005旋转蒸发仪(郑州长城科工贸有限公司);SA-7000血液流变测试仪 (北京赛科希德科技发展有限公司);Sysmexkx-21全自动血液分析仪(日本Sysmex公司)。

1.4 实验方法

1.4.1 通窍活血汤的制备 将川芎3 g、赤芍3 g、红花9 g、桃仁9 g、人工麝香0.15 g、葱3 g、大枣3枚、姜3 g加入10倍量的黄酒,浸泡1 h,加热回流提取3次,每次2 h,趁热过滤,合并3次滤液,旋转蒸发浓缩,残留物中加入麝香及黄酒的稀释液,过滤,滤液配制成每1 mL含原药材1.20 g。

1.4.2 改良VD模型的制备[5]用3.5%的水合氯醛腹腔注射大鼠麻醉后,碘酒消毒,仰卧位颈正中切口,钝性分离肌肉层,暴露右侧的颈总动脉(CCA)和迷走神经,分离迷走神经和CCA,将右侧CCA用手术线结扎,一天后同样的方法结扎左侧CCA。假手术组采用相同的步骤,只分离出CCA不结扎,缝合内外切口,常规消毒切口。造模过程用人工加热器加热,保持大鼠体温在37℃,防止低温对于动物的损伤作用。术后予适量红霉素软膏手术部位涂敷2次/d,同时庆大霉素8 000 U腹腔注射1次/d,连续5 d,防止感染。

1.4.3 动物分组与给药[6]SD大鼠适应性喂养1周后,随机分为造模组和假手术组,分别为80只和10只,第八天开始连续Morris水迷宫训练5 d,一周之后将经过水迷宫筛选后符合VD标准的大鼠按照平均体质量分为5组,模型对照组11只、阳性药组12只、通窍活血汤高剂量组11只、中剂量组12只、低剂量组11只、假手术组10只。除去灌胃给药中死亡大鼠,最终结果为通窍活血汤高剂量组9只 (12.04 g/kg)、通窍活血汤中剂量组9只 (6.02 g/kg)、通窍活血汤低剂量组10只(3.01 g/kg)、阳性药组9只(6 mg/kg)、模型组8只、假手术组9只。模型对照组,假手术组按照等量给予蒸馏水,每天1次,连续灌胃31 d。

1.4.4 学习记忆能力检测 采用Morris水迷宫[7]。灌胃30 d后用Morris水迷宫法对大鼠学习和记忆功能进行评估。水温控制在 (22~23)℃,水中加入黑色食用色素,使其呈黑色不透明状。在水池壁的上沿等距分布4个不同形状的标记,由此将水池等分为第一、二、三、四象限,选第二象限正中放置直径8 cm的平台,没入水下2 cm,迷宫外参照物保持固定,并且隔绝自然光,用屋中灯光照明。

定向航行实验(p1ace navigation)将大鼠从第四象限面朝向池壁轻轻放入水中,记录其逃避潜伏期 (EL)和120 s内找到并爬上平台所用的路程,若大鼠120 s内尚未找到平台,则将其引导至平台停留30 s,逃避潜伏期记录为120 s。取4 d的平均成绩,作为测试的成绩。

1.4.5 全血及血浆黏度测定 末次给药后,禁食不禁水16 h,3.5%水合氯醛麻醉 (ip,1 mL/100 g),腹主动脉取血5 mL,置于肝素钠抗凝管中,全血充分摇匀,避免剧烈摇晃造成血细胞破坏,且不能有小凝血块。用血液流变测试仪测定高切(HSR,200/s)、中切 (MSR,50/s)、低切 1(LSR1,5/s)、低切2(LSR2,1/s)下的全血黏度 (BV)及高切、低切1下的全血相对黏度和还原黏度。4 000 r/min,离心20 min,取上清液,用血液流变测试仪测定血浆黏度 (PV)。实验室温度应控制在25℃左右,血液离体后4 h内检测完毕。

1.4.6 红细胞变形指数、红细胞聚集指数测定

末次给药后,禁食不禁水16 h,3.5%水合氯醛麻醉(ip,1 mL/100 g),腹主动脉取血2 mL,置于EDTA-2K抗凝管,全血充分混匀,避免剧烈摇晃造成血细胞破坏,且不能有小凝血块。用全自动血液分析仪测定红细胞聚集指数和红细胞变形指数。实验室温度应控制在25℃左右,血液离体后4 h内检测完毕。

1.4.7 统计学处理 实验数据的统计采用SPSS 16.0 for windows软件处理系统,定量资料采用单因素方差分析,用 ()表示。

2 结果

2.1 通窍活血汤对VD大鼠定向航行实验的影响

VD大鼠连续灌胃给药31 d后,与假手术组相比,模型对照组路线图明显冗杂,EL和总路程均有显著的延长,结果存在显著性差异 (P<0.01);在给予高、中、低剂量的通窍活血汤后,给药组路线图相比较而言明显简洁,EL和总路程明显缩短(P<0.01)(见表1、图1)。

表1 通窍活血汤对VD大鼠逃避潜伏期(EL)和爬上平台所用路程(Distance)的影响()Tab.1 Influence of TQHXD on the EL and the distance of climbing on the p latform for VD rats()

表1 通窍活血汤对VD大鼠逃避潜伏期(EL)和爬上平台所用路程(Distance)的影响()Tab.1 Influence of TQHXD on the EL and the distance of climbing on the p latform for VD rats()

注:与假手术组比较,**P<0.01;与模型组比较,##P<0.01

组别 剂量 动物数/只逃避潜伏期/ s路程/ m 9 24.68±10.10 5.42±2.07模型组 - 8 83.44±33.13**29.75±8.57**通窍活血汤 12.04 g/kg 9 29.91±15.99##10.35±4.22##通窍活血汤 6.02 g/kg 9 29.70±10.04## 7.81±3.00##通窍活血汤 3.01 g/kg 10 36.49±8.66## 9.53±3.63##尼麦角林组 6 mg/kg 9 34.67±12.00##12.15±2.51假手术组-##

2.2 对全血及血浆黏度的影响 采用双侧颈总动脉(CCA)结扎的方法制作VD大鼠病理模型。模型组动物血液流变性发生明显的改变,与假手术组相比,模型组全血黏度切变率1/s、5/s、50/s及全血高切、低切的相对黏度和还原黏度均明显提高(P<0.05,P<0.01);通窍活血汤高、中剂量组和低剂量组与模型对照组相比,全血黏度切变率1/s、5/s、50/s、血浆黏度、全血低切还原黏度和相对黏度明显降低 (P<0.05,P<0.01),全血高切还原黏度和相对黏度有降低趋势,结果无显著性差异 (见表2、表3)。

图1 各组大鼠定向航行路线图Fig.1 Directional navigation routemaps of each group of rats

表2 通窍活血汤对血管性痴呆大鼠的全血及血浆黏度的影响 ()Tab.2 Influence of TQHXD on BV of VD rats()

表2 通窍活血汤对血管性痴呆大鼠的全血及血浆黏度的影响 ()Tab.2 Influence of TQHXD on BV of VD rats()

注:与假手术组比较,*P<0.05,**P<0.01;与模型组比较,#P<0.05,##P<0.01

组别 剂量 动物数/只全血黏度/(mPa·s)高切变率(200/s) 中切变率(50/s) 低切变率1(5/s) 低切变率2(1/s)血浆黏度/(mPa·s)9 3.95±0.34 4.96±0.46 10.67±1.27 26.37±3.43 1.31±0.05模型组 - 8 4.99±1.31 6.87±1.57* 18.50±3.28** 46.71±14.19** 1.42±0.07**通窍活血汤 12.04 g/kg 9 4.13±0.44 5.26±0.45# 11.71±1.23## 29.75±4.90## 1.11±0.04##通窍活血汤 6.02 g/kg 9 3.93±0.24 4.97±0.31## 10.83±0.69## 27.57±1.89## 1.14±0.06##通窍活血汤 3.01 g/kg 10 4.08±0.17 5.22±0.13# 11.39±0.55## 29.43±2.46## 1.09±0.03##尼麦角林组 6 mg/kg 9 4.18±0.25 5.24±0.34# 11.18±0.89## 27.20±3.46## 1.31±0.10假手术组-#

表3 通窍活血汤对血管性痴呆大鼠高切,低切下的全血相对黏度和还原黏度影响 ()Tab.3 Influence of TQHXD on the whole b lood reduced viscosity and the whole blood relative viscosity of VD rats in high and low shear situation()

表3 通窍活血汤对血管性痴呆大鼠高切,低切下的全血相对黏度和还原黏度影响 ()Tab.3 Influence of TQHXD on the whole b lood reduced viscosity and the whole blood relative viscosity of VD rats in high and low shear situation()

注:与假手术组比较,*P<0.05,**P<0.01;与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01

组别 剂量 动物数/低切变率(5/s)全血相对黏度 全血还原黏度/(mPa·s) 全血相对黏度 全血还原黏度/(mPa·s高切变率(200/s)只)假手术组9 3.02±0.19 6.39±0.97 20.21±2.71 60.92±10.28模型组 - 8 3.90±0.90* 8.32±1.31* 40.92±10.11** 124.08±25.79**通窍活血汤 12.04 g/kg 9 3.73±0.42 8.07±1.05 26.09±4.24## 77.97±19.29##通窍活血汤 6.02 g/kg 9 3.47±0.33 7.04±1.04 24.07±2.86## 65.68±9.15##通窍活血汤 3.01 g/kg 10 3.76±0.17 7.50±0.91 26.45±2.64## 68.83±5.48##尼麦角林组 6 mg/kg 9 3.12±0.30# 7.03±1.52 20.68±2.70## 65.34±9.62 -##

2.3 红细胞聚集指数、红细胞变形指数的影响与假手术组相比,模型组红细胞变形指数 (Red Ce11Deformabi1ity Index,RCD)及红细胞聚集指数(Erythrocyte Aggregation Index,EAI)显著提高(P<0.01);通窍活血汤高、中、低剂量组与模型组相比,红细胞聚集指数明显降低 (P<0.01),而对红细胞变形指数无影响 (P>0.05)(见表4)。

表4 通窍活血汤对血管性痴呆大鼠RCD、EAI的影响()Tab.4 Influence of Tongqiao Huoxue Decoction on RCD and EAIof VD rats()

表4 通窍活血汤对血管性痴呆大鼠RCD、EAI的影响()Tab.4 Influence of Tongqiao Huoxue Decoction on RCD and EAIof VD rats()

注:与假手术组比较,**P<0.01;与模型组比较,##P<0.01

集指数假手术组组别 剂量 动物数/只红细胞变形指数红细胞聚9 0.86±0.08 6.68±0.49模型组 - 8 1.09±0.07**11.23±2.60**通窍活血汤 12.04 g/kg 9 0.95±0.09## 7.37±1.98##通窍活血汤 6.02 g/kg 9 0.90±0.11## 6.92±0.34##通窍活血汤 3.01 g/kg 10 1.02±0.10 7.05±0.76##尼麦角林组 6mg/kg 9 0.98±0.12 6.61±0.39 -##

3 讨论

近年来研究表明[8],高黏血症是痴呆的危险因素之一。其机制可能与血液黏滞度异常导致血流变慢,血液黏稠度增加而致脑血流量下降,脑部缺血缺氧,损害大脑的学习记忆功能有关,因此血液流变学检验是临床上心脑血管闭塞性疾病诊断、判定病情及预测疗效的重要指标[9]。研究显示[10],血管性痴呆患者存在不同程度的血液流变学异常,全血黏度增加、循环阻力升高、脑血流速度减慢,脑血流量降低,脑组织灌注不足,缺血缺氧等,继而引发痴呆。与此同时,血液流变学也是血管性痴呆的高危因素,如高血脂、动脉粥样硬化、高血压、脑梗死的重要检测指标。因此检测血液流变学,有助于提示血管性痴呆高危因素,帮助血管性疾呆临床治疗。

血液流变学的异常血液有 “浓、黏、凝、聚”的倾向。浓,指血液的浓度增加,表现血浆蛋白、血脂等浓度增高等。黏,指血液黏稠,表现为全血和血浆比黏度增加,黏度增高可导致使血流减少,血流动力学紊乱,同时可造成血管壁的物理损伤和血小板反应性增强,内皮细胞损伤,促使动脉硬化的加重及血栓形成。黏度的升高的主要原因为升高的纤维蛋白原浓度,纤维蛋白原在血浆中能形成网状结构,影响血液流动,并增加红细胞和血小板聚集性,使红细胞变形性下降,血浆黏度增高[11]。低切变率下的全血黏度值,可以反映红细胞的聚集程度,聚集程度越高,红细胞的携氧能力越弱,血管内的血流阻力增大从而引起血流不畅[12]。凝,指血液的凝固性增加,表现为血浆纤维蛋白原增加,凝血速度加快。聚,指红细胞聚集性增加,表现为红细胞和血小板在血浆中电泳缓慢,红细胞沉降率加快等。

本实验结果显示,模型对照组动物经过手术造模以后,与假手术组比较,大鼠到达平台路线图明显冗杂,EL和总路程均有显著的延长,结果存在显著性差异,表明,大鼠学习记忆能力显著降低。血液流变学结果显示,其 “浓、黏、凝、聚”的倾向明显,表现在全血黏度明显提高,血浆黏度的显著增加,红细胞变形指数及红细胞聚集指数显著提高。在给予通窍活血汤31 d后,通窍活血汤高、中、低剂量组较模型对照组相比,大鼠到达平台路线图明显简洁,EL和总路程明显缩短,表明大鼠学习记忆能力明显恢复。全血低切、中切全血黏度及血浆黏度明显降低;高切全血黏度呈降低趋势,结果无显著性差异;通窍活血汤高、中、低剂量组,能明显降低血管性痴呆大鼠的红细胞变形指数和红细胞聚集指数。另外高切条件下个各全血黏度指标未改变的原因可能为,当切变率大于200/s红细胞便不能聚集在一起呈单个分散的状态从而使流动摩擦力降低,而这种无法聚集的原因可能为在低切变率状态下,纤维蛋白原通过与血小板膜糖蛋白αⅡbβ3结合,介导血小板之间的聚集与黏附。纤维蛋白原支持一种快速的、不可逆性的血小板粘附,但随着切变率的增高,其作用越来越弱,因此,纤维蛋白原可能不参与高切变率诱导的血小板聚集[13]。

通窍活血汤方中的多种药物的有效成分,如川芎嗪、红花苷等均具有抑制凝血因子及凝血酶的激活和抗血小板聚集作用,抑制血栓形成。此外,该方抑制通过抑制血浆6-酮-PGF1α使TAP活性升高,改善纤溶作用。从而降低全血黏度及红细胞聚集指数等多种途径,而达到改善血液流变的作用[14]。

综上所述,给予通窍活血汤31 d,能显著提高大鼠的学习和记忆能力,能显著改善病态下血液流变学,降低红细胞聚集指数使之恢复到接近正常水平的药理作用,但其相关机制有待进一步研究。

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[14]吴秀毅.通窍活血汤对动物血流变和微循环的影响[D].太原:山西医科大学,2002.

Influence of Tongqiao Huoxue Decoction on hem orheology of vascular dementia rats

GE Chao-1iang, WANG Xin-ming, YU Jian-ping, HUANG Zhao-gang, XU Du-juan*

(Pharmacy Department,The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University,Hefei230022,China)

AIMTo study the inf1uence of Tongqiao Huoxue Decoction(TQHXD,Chuanxiong Rhizoma,Paeoniae Radix rubra,Persicae Semen,Carthami Flos,etc.)on the memory and 1earning abi1ity and the efficacy of hemorheo1ogy on vascu1ar dementia(VD)rats.METHODSVD ratmode1was estab1ished by optimized bi1atera1carotid artery 1igation.The MORRISwater maze experiment was adopted to eva1uate the etho1ogy of the VD rats.B1ood was drawn from abdomina1aorta.Theirwho1e b1ood viscosity and p1asma viscosity were detected at1ow,midd1e and high shear situations in VD rats by Rheo1ogy instrument.The hematocrit,the erythrocyte aggregation index and the erythrocyte rigidity index in VD rats were ana1yzed by hematorogy ana1yser.RESULTSCompared with themode1group,high,midd1e and 1ow dose groups of TQHXD significant1y reduced the time of escape 1atency and the distance of c1imbing on the p1atform(P<0.01).Compared with the sham group,themode1group marked1y increased in who1e b1ood viscosity at 1ow and midd1e shear situations,p1asma viscosity,erythrocyte aggregation index and erythrocyte deformation index(P<0.01,P<0.05)in thosemode1groups a1so increased. Compared with themode1group,high,midd1e and 1ow dose groups of TQHXD decreased thewho1e b1ood viscosity and p1asma viscosity at 1ow and midd1e shear situations(P<0.05).Erythrocyte aggregation index and erythrocyte deformation index a1so obvious1y decreased(P<0.01).CONCLUSIONTQHXD can significant1y improve thememory and 1earning abi1ity of VD rats.Theirmechanism of actionmightbe re1ated to its effects on the hemorheo1ogy.

Tongqiao Huoxue Decoction(TQHXD);vascu1ar dementia rats;MORRISwatermaze;hemorheo1ogy;memory and 1earning abi1ity

R285.5

A

1001-1528(2015)08-1641-06

10.3969/j.issn.1001-1528.2015.08.002

2014-08-18

安徽省年度重点科研计划项目 (1301043047)

葛朝亮,男,硕士,副主任中药师,研究方向为中药药效及物质基础相关性。Te1:(0551)62922318,E-mai1:gechao1iang @126.com

*通信作者:许杜娟,女,主任药师,硕士生导师,主要从事肿瘤药理、临床药学方面研究。Te1:(0551)62922442,E-mai1:xudujuan6365@a1iyun.com.cn

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