2. 天津药物研究院新药评价有限公司, 天津 300301
2. Tianjin Institute of Pharmaceutical Research Drug Safety Assessment Co., Ltd., Tianjin 300301, China
血管性痴呆(vascular dementia,VD)是指在缺血性、出血性及急慢性缺血缺氧性脑血管疾病引起的脑组织损害基础上,产生的以高级神经认知功能障碍为主的一组临床综合征[1],随着社会人口老龄化和脑卒中治疗存活率的提高,VD的发病率越来越高,是居于第2位的最常见痴呆[2]。如意珍宝片是由珍珠母、水牛角、红花、麝香、牛黄、降香、沉香等30味名贵药材制成,具疏通经络、醒脑开窍、改善神经调理的功能[3]。目前如意珍宝片对VD的治疗作用尚未见报道,因此本文在这方面进行初步考察,为如意珍宝片的临床应用提供理论基础。
1 材料 1.1 药品和试剂如意珍宝片(西藏奇正藏药股份有限公司),批号20101113;盐酸多奈哌齐片(卫材药业有限公司,商品名安理申),批号110110A;甲磺酸双氢麦角碱(天津华津制药有限公司,商品名喜得镇),批号9M862T;去甲肾上腺素(中国食品药品检定研究院),批号100169-201103;多巴胺(Augsburg),批号00714;五羟色胺(Sigma),批号1001156278;戊巴比妥钠(天津市天河化学试剂厂),批号100808;磷酸二氢钾(天津市化学试剂三厂),批号20041208;甲醇(天津市康科德科技有限公司),批号20111209;青霉素钠(哈药集团制药总厂),批号101214706;美托洛尔(阿斯利康制药有限公司),批号1108091。
1.2 动物SPF级SD大鼠,雄性,180~220 g,由北京维通利华实验动物技术有限公司提供,生产许可证号SCXK(京)2006-0009。
1.3 仪器MG-3型Y迷宫刺激器(河南省原阳县振华教学仪器厂);31200 series高效液相色谱仪(Agilent Technologies Co.);413300型低温离心机(Thermo science Co.);PB-203型电子天平(Mettler-Toledo Group);G&G T2000型电子天平(美国双杰兄弟有限公司)。
2 方法 2.1 模型的制备、动物分组及给药参照任莹[4]的方法,实验前大鼠经MG-3型Y型迷宫训练,淘汰反应过于迟钝或对电刺激特别敏感的大鼠。随机挑选10只大鼠作为假手术组,其余大鼠采用改良双侧颈总动脉永久性结扎法制作VD动物模型。术前12 h禁食,ig美托洛尔(0.5 mg/kg),30 min后ip 1%戊巴比妥钠(4.5 mL/kg)麻醉,眼眶取血3 mL。大鼠仰卧固定,备皮,消毒,颈部正中切口,钝性分离胸骨舌骨肌和胸锁乳突肌后便可见到颈总动脉搏动,钝性分离双侧颈总动脉,0号线结扎其远近心端,并从中间剪断,缝合切口,放回笼中保温饲养,术后及次日注射1%青霉素钠4 mL/kg(6.4万单位/kg),术后ig给予美托洛尔(0.5 mg/kg)每日1次,连续给予1周,加强VD大鼠脑缺血效果。假手术组大鼠分离颈总动脉后缝合切口。
2.2 动物分组及给药手术后2 d,Y迷宫测试所有存活的手术组大鼠学习记忆能力,并根据其正确次数随机分为模型组、多奈哌齐组(0.4 mg/kg)、甲磺酸双氢麦角碱组(0.5 mg/kg)及如意珍宝片高、中、低剂量(生药剂量1.6、0.8、0.4 g/kg)组,每组10只。假手术组的10只动物同样进行Y迷宫测试。分组完毕即开始ig给药,每日1次,连续给药3周。
2.3 行为学的检测方法参照任莹[4]的方法,各组大鼠应用MG-3型Y-型迷宫测试其记忆成绩。Y迷宫由3个相同的臂组成,分别称为Ⅰ臂、Ⅱ臂、Ⅲ臂。迷宫底铺设直径0.2 cm,长14 cm,间距1 cm的电栅,可以通电刺激。3臂顶端各装有15 W信号灯,灯光作为电击的信号,以训练大鼠辨别灯光刺激及安全方位的能力。实验时其中有一条臂尽头的灯发出亮光,此时该臂底部电栅无电流通过为安全区,另两臂的灯不亮,底部电网通电,为非安全区。安全区与非安全区随机改变。实验前先将大鼠放入迷宫,让其自由活动,适应5 min,训练日大鼠在起步区予以电击致其逃至安全区,灯光持续10 s,然后熄灯休息5 s,开始下一次操作,共测试15次。次日为测试日,同训练日操作,记录15次测试中正确反应次数进行统计分析。实验在黑暗、安静环境下进行。规定大鼠受电击后从起步区直接逃至安全区的反应称为“正确反应”,否则为“错误反应”。
2.4 对VD大鼠脑组织3种单胺类神经递质水平的影响 2.4.1 脑匀浆样品的制备[5]试验结束后大鼠直接断头,在冰台上剥离出大鼠全脑(保留大脑及间脑),称重。每0.1 g脑(湿重)加入1 mL 5%高氯酸,放入玻璃匀浆管内,冰浴下匀浆。将匀浆液收集于1.5 mL离心管中,于−4 ℃、12 000 r/min离心20 min,取上清液进样检测。
2.4.2 色谱条件[5]ZORBAX Eclipse Plus-C18色谱柱(150 mm×4.6 mm,5 μm);流动相为0.1 mol/L的KH2PO4缓冲液-甲醇(9∶1);体积流量0.7 mL/min;进样体积20 μL;柱温35 ℃,荧光检测器的激发波长254 nm,发射波长338 nm。
2.4.3 线性范围采用外标法,以不同质量浓度的标准液进样测定,以峰面积为纵坐标,进样质量浓度为横坐标作图,计算线性回归方程。结果见表 1。
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表 1 NE、DA和5-HT的线性回归方程 Table 1 Linear regression of NE,DA,and 5-HT |
数据均以x±s表示,采用SPSS 11.0软件进行统计学分析。单因素方差分析(One-Way ANOVA)对数据进行方差分析,采用t检验进行组间比较。
3 结果 3.1 对VD大鼠行为学的影响与假手术组比较,给药前模型动物正确次数极显著减少(P<0.001),表明记忆能力发生障碍,VD模型制备成功。与模型组比较,给药2周,多奈哌齐、甲磺酸双氢麦角碱和如意珍宝片高剂量均能显著的提高学习记忆能力(P<0.05、0.01、0.001),给药3周,多奈哌齐、甲磺酸双氢麦角碱和如意珍宝片高、中剂量也均能提高学习记忆能力(P<0.05、0.01)。结果见表 2。
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表 2 如意珍宝片对VD大鼠行为学的影响 Table 2 Effects of RZT on behavior of VD rats |
与假手术组比较,模型组大鼠脑内3种单胺类神经递质NE、DA、5-HT水平均极显著降低(P<0.001)。与模型组比较,多奈哌齐、甲磺酸双氢麦角碱和如意珍宝片高、中、低剂量均能极显著提高3种单胺类神经递质的水平(P<0.001)。结果见表 3。
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表 3 如意珍宝片对VD大鼠脑内3种单胺类神经递质水平的影响 Table 3 Effect of RZT on levels of three monoamine neurotransmitters within brain of VD rats |
VD主要表现为高级神经活动的智能障碍,特别是认知功能障碍,包括学习、记忆、思维等障碍,严重影响患者的生活质量。VD是迄今为止唯一可以预防的痴呆,早期治疗具有很好的治疗作用[6]。
在VD的发病过程中,出现学习记忆障碍的一个重要原因就是由于脑内单胺类神经递质的降低造成。单胺类神经递质是学习记忆形成和保持的重要递质,主要包括DA、NE、5-HT等[7]。在学习记忆的敏感化过程中,中间神经元可释放5-HT,使中间神经元内的cAMP增加,cAMP是细胞信息传递的重要第二信使,进一步可引起运动神经元的兴奋性突触后电位(EPSP),活化细胞内效应酶,使蛋白激酶A(PKA)的催化亚单位暴露,后者可使K+通道蛋白磷酸化导致通道关闭,延长动作电位,从而促进Ca2+内流增加,使更多的突触囊泡结合于释放部位,因而有更多的神经递质从感觉神经元释放出来,运动神经元的兴奋型突触后电位增强从而促进学习记忆[8]。NE与中枢学习记忆密切相关,NE活性降低能引起与年龄有关的记忆障碍。NE的作用机制可能是调节广泛脑区的突触传入活动,增大环境中有意义的信息传入,抑制其他刺激传入的干扰,通过NE对信息的筛选功能,提高注意力,蓝斑区的NE活动提高大脑皮质的觉醒水平,也有利于信息的记录与保存[9]。中枢DA系统的形成在人类智力起源中有着至关重要的作用,DA被认为是调节左半球六种优势认知功能(动机、工作记忆、认知适应性、抽象思维、既时分析/排序和生殖力)的关键神经递质,也是人类语言及思维形成的关键所在。对啮齿类、猴及人(包括痴呆患者)的研究发现,边缘系统DA转运与认知力缺损、衰老及AD均明显相关,年龄因素显著影响边缘系统DA的生物合成、水平、代谢和受体数量[10]。
如意珍宝片由珍珠母、水牛角、红花、麝香、牛黄、降香、沉香等30味中药组成,方中珍珠母、决明子、香旱芹平肝清热祛风;檀香、沉香、黄葵子理气健脾和胃;红花、乳香、降香活血化瘀以通血脉;豆蔻、肉豆蔻、高良姜、荜茇、草果、毛诃子、石灰华散寒利湿止痛;人工牛黄、人工麝香、黑种草子、藏木香开窍辟秽醒神;金礞石、诃子敛肺涩肺下气;余甘子、螃蟹清热祛风化痰;甘草膏调和诸药。因此如意珍宝片具有明显的疏通经络,醒脑开窍,改善神经调理的功能,诸药合用可改善脑的血供和氧供,改善脑缺血引起的功能障碍[3]。
本实验结果表明,如意珍宝片能显著的增加Y迷宫的正确次数和提高3种单胺类神经递质水平,说明如意珍宝片能提高VD大鼠学习记忆能力,对脑内单胺类神经递质具有保护作用,从而改善大脑皮层的兴奋性,激活脑损伤后的学习记忆过程。
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