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大黄酚脂质体对脑缺血再灌注损伤小鼠体内抗氧化作用的影响

2018-02-27郑茂东崔玉环魏玉磊

中国老年学杂志 2018年3期
关键词:过氧化脑缺血脂质

颜 娟 郑茂东 崔玉环 魏玉磊

(河北北方学院附属第一医院,河北 张家口 075000)

大黄酚(Chry)具有抗氧化〔1〕、抗病毒、抗菌、降压等作用。目前,不同Chry剂型药物代谢动力学研究报道Chry脂质体(Chr-lip)具有靶向性,主要分布在血、脑组织中〔2〕。脑缺血时,机体内脂质过氧化物如超氧化物歧化酶(SOD)降低、丙二醛(MDA)、乳酸脱氢酶(LDH)升高,引起机体抗氧化系统功能紊乱。再灌注时,新生成的氧自由基和存留的氧自由基进一步发生脂质过氧化,从而加重细胞损伤。本文主要研究Chr-lip对脑缺血再灌注损伤小鼠体内抗氧化作用,探讨其是否提高机体抗氧化能力。

1 材料与方法

1.1材料 主要药品与试剂:Chr-lip自制,血清总抗氧化能力(T-AOC)测定试剂盒,过氧化氢酶(CAT)测定试剂盒,SOD测定试剂盒,MDA 测定试剂盒,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)测定试剂盒,南京建成生物工程公司。动物:昆明种小鼠(河北北方学院动物中心提供)实验动物生产许可证号:XCYK(冀)2010-2014,实验动物使用许可证号:SCXK(Ji)2004-0001。仪器:HITACHI U-3900 紫外分光光度(日本),电子天平 BS124S(德国),酶标仪。

1.2方法 3.5%水合氯醛(10 ml/kg)腹腔麻醉,按参考文献〔3〕方法分离颈外动脉,左侧颈总动脉和颈内动脉,解离神经。夹闭颈总、颈内动脉,将制备好的栓线插入颈外动脉,并在剪口处打一松结,将线插入颈内动脉的颅内段,当线遇阻力时,正好堵住大脑中动脉的开口。阻断1 h后,拔出线栓,缝合,完成脑缺血再灌注损伤模型。假手术组不实施缺血再灌注,只进行手术。苏醒后观察存活小鼠行为变化,神经症状采用Clark 评分〔4〕(0~28分),剔除不符合条件的小鼠后,严格按实验条件统一补充、分组。建模成功后,小鼠随机分为正常对照组、假手术组、模型组、Chr-lip 10.0、5.0、0.5 mg/kg 3个剂量组。模型成功后,每日上午分别腹腔给药,正常对照组、假手术组和模型组给予同体积的生理盐水。Chr-lip 10.0,5.0,0.5 mg/kg,每天称重一次,依据小鼠末次体重调整给药剂量。实验过程中配置3份Chr-lip溶液,其浓度分别为0.500,0.250,0.025 mg/ml;浓度根据20 ml/kg计算,使小鼠的给药体积保持一致。给药时间1 w。末次给药后,每组取10只小鼠血清进行检测T-AOC、CAT、SOD、GSH-Px、MDA水平,方法按试剂盒说明。

1.3统计学方法 采用SPSS10.0软件进行方差分析及LSD检验。

2 结 果

见表1。与正常对照组相比,模型组T-AOC、SOD、GSH-PX、CAT活性明显降低(P<0.01),MDA活性明显增加(P<0.01);与模型组比较,Chr-lip组中T-AOC、SOD、GSH-Px(chr-lip 0.5 mg/kg除外)、CAT(Chr-lip 0.5 mg/kg除外)活性均显著提高(P<0.05),MDA(Chr-lip 0.5 mg/kg除外)活性显著降低(P<0.05)。

表1 各组脑组织氧化指标比较

与正常对照组比较:1)P<0.01;与模型组比较:2)P<0.01,3)P<0.05

3 讨 论

Chry具有多种药理作用,包括抗感染、抗衰老、抗癌。它具有抑制人类某些癌细胞增长的能力,即通过诱导人类肺癌A549细胞、J5细胞坏死〔5~7〕。前期研究〔8〕发现Chr-lip在脑缺血再灌注损伤小鼠中具有明显的生物作用,提高小鼠学习记忆能力。Chr-lip作为一种新的剂型,它在脑缺血性疾病中具有潜在的能力。在脑缺血再灌注过程中,自由基损伤,解毒系统失活,氧化应激损伤,氧化剂过剩〔9,10〕多种环节相互影响,相互作用。上述因素变化都会使机体脑组织中抗氧化防御系统紊乱。因此,抗氧化药物在脑缺血再灌注损伤治疗研究引起广泛兴趣〔11〕。过量的氧自由基作用于细胞内各种酶及细胞膜上不饱和脂肪酸,进而细胞膜产生脂质过氧化反应,致使质膜被破坏,形成功能障碍,诱导蛋白质、RNA、DNA的交联和氧化反应,引起生物膜裂解,酶丧失活性,神经元凋亡或死亡〔12〕,导致细胞损伤引起脑功能障碍。脑缺血时,大量的自由基产生,但机体内清除自由基的能力未提高,尤其是再灌注时,虽然组织重新获得供氧可缓解脑组织的缺血缺氧状态,但同时也产生大量自由基,使其大量聚集,脑组织损伤进一步加重〔13〕。生成的自由基使生物膜发生脂质过氧化反应,影响膜的稳定性,最终使细胞结构及功能发生病理性的改变。因此,在自由基作用下,MDA作为不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应产生的代谢产物,其含量可直接反映脂质过氧化的程度,间接反映细胞损伤的程度,组织内SOD活性的高低可部分反映机体清除自由基的能力。谷胱甘肽系统则是脑内重要的防御系统之一,与自由基及过氧化物结合,保护细胞膜中含巯基的酶和蛋白质。脑缺血后由于自由基生成增加,体内抗氧化物质被消耗,使SOD、GSH-Px等显著下降〔14〕。GSH-Px和SOD是内源性自由基清除剂,清除自由基,保护细胞,因此,机体清除氧自由基的能力可用GSH-Px、SOD活力的高低表示。因此,在脑缺血再灌注过程中,自由基清除酶活性降低,使细胞膜磷脂中脂肪酸的不饱和双键和多聚不饱和脂肪酸更易受到攻击,随着防御功能减弱,进而清除自由基酶与自由基之间的平衡失调,加重脂质过氧化损伤,更易受到自由基的攻击,脑血管通透性增加、血脑屏障破坏,神经元损害和脑水肿加重〔15〕。本研究结果表明Chr-lip的神经保护作用可能通过减轻脂质过氧化损伤。此外,Chr-lip具有增强T-AOC、SOD、GSH-Px、CAT活性的作用。上述结果显示,Chr-lip在脑缺血再灌注损伤中具有潜在的抗氧化应激能力。

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2朱成琳,张丹参,宋金艳,等.三种大黄酚制剂在小鼠体内的组织分布研究〔J〕.中国药学杂志,2012;47(11):898-902.

3Chang SJ,Huang SH,Lin YJ,etal.Antiviral activity of Rheum palmatum methanol extract and chrysophanol against Japanese encephalitis virus〔J〕.Arch Pharm Res,2014;37(9):1117-23.

4Clark WM,Lessov NS,Dixon MP,etal.Monofilament intraluminal middle cerebral artery occlusion in the mouse〔J〕.Neurol Res,1997;19(6):641-8.

5Lu CC,Yang JS,Huang AC,etal.Chrysophanol induces necrosis through the production of ROS and alteration of ATP levels in J5 human liver cancer cells〔J〕.Mol Nutr Food Res,2010;54(7):967-76.

6Ni CH,Chen PY,Lu HF,etal.Chrysophanol-induced necrotic-like cell death through an impaired mitochondrial ATP synthesis in Hep3B human liver cancer cells〔J〕.Arch Pharm Res,2012;35(5):887-95.

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8李 超.大黄酚纳米囊、包合物、脂质体三种剂型的组织分布及药效学比较研究〔D〕.张家口:河北北方学院,2011.

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11Viswanatha GL,Shylaja H,Mohan CG.Alleviation of transient global ischemia/reperfusion-induced brain injury in rats with 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-beta-d-glucopyranose isolated from Mangifera indica〔J〕.Eur J Pharmacol,2013;720(1-3):286-93.

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