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脑血管疾病是危害人类生命与健康的常见病和多发病,而缺血性脑血管病占全部脑血管病的60-80%,并容易诱发血管性痴呆。近几年治疗缺血性脑血管病药物不断问世,但疗效并不令人满意,且有些药物毒副作用大。因此,研发抗脑缺血性药物具有重要的社会意义。
阿魏酸钠(Sodium Ferulate,SF)对缺血性脑损伤有保护作用。但其脂溶性低,透过血脑屏障(blood brain barrier,BBB)进入脑区的浓度较低。天然冰片主成分是龙脑(borneol,B),能促进多种中枢神经药物透过BBB,具“独行则势弱,佐使则有功”特点。SF和B均为神经保护活性成分,价廉易得且来源广泛,所以本实验首次探讨SF联合B抗小鼠脑缺血作用,为开发一种高效低廉的抗脑缺血药物提供实验依据。
目的:探讨B能否提高SF的生物利用度,两药联合灌胃能否对短暂性全脑缺血小鼠协同发挥神经保护作用。
材料与方法:(1) 采用高效液相色谱法(high pressure liquid claromatography,HPLC)和伊文氏蓝 (Evan’s blue,EB)法考察剂量因素及B对SF在小鼠血浆和脑区药物代谢动力学的影响,从而确定B与SF的理想剂量。(2)采用C57BL/6J 小鼠央闭双侧颈总动脉30 min为短暂性全脑缺血模型。(3)实验随机分为10组(假手术组,模型组,阳性药物组,阳性药物假手术组,SF低、高剂量组,B组,复合药物低、中、高剂量组)。阳性药为0.5g/kg脑复康;SF组剂量分别为100 mg/kg和400 mg/kg;B组剂量为2 mg/kg;复合药物低、中、高剂量组为2 mg/kg的B分别复合100 mg/kg、200 mg/kg和400mg/kg SF。造模前 30 min 给药1次,再灌后5 min再给药1次。术后观察死亡率、癫痫率及神经功能评分。术后第4天做水迷宫实验。(4)实验随机分为7组(假手术组,模型组,阳性药物组,SF低、高剂量组,B组,复合药物低剂量组)。术后1 h检测血浆与脑区中超氧化歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性与丙二醛(malondialdehyde,MDA) 含量。(5)实验分组同(4),术后24 h做TTC染色、脑含水量测定。(6)实验分组同(4),术后17 h尾iv EB,考察BBB的丌放情况;(7) 实验分组同 (4),术后3天做苏木精-伊红 (Hematoxylin-Eosin,HE) 染色与神经胶质原纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)标记的免疫组化。
结果:(1) HPLC结果显示SF剂量增加10倍(0.2 g 到 2.0 g),海马中SF浓度没有相应增加;复合B(2 mg/kg)后SF在海马的Cmax与 AUC<,0-30>均增加 1.4 倍。(2) 癫痫率和神经功能评分显示,复合药物能减轻脑缺血损伤(P<0.05)。(3)水迷宫实验中模型组潜伏期明显大于假手术组(P<0.05),复合药物组潜伏期明显缩短(P<0.05),表明复合药物改善脑缺血小鼠学习记忆能力。(4)SOD与MDA结果显示,复合药物能减轻小鼠脑自由基损伤(P<0.05)。(5)脑含水量与EB实验中复合药物能减轻脑缺血引起的血管通透性增加(P<0.05),减轻脑水肿。(6)HE染色与GFAP标记的免疫组化结果显示复合药物减少脑缺血小鼠CA1区的神经元死亡和抑制胶质细胞的激活。
结论:(1) 单纯加大SF的剂量不能提高其在脑中的浓度; (2)B可提高SF在脑内(特别是海马)的生物利用度; (3)SF复合B能改善短暂性全脑缺血小鼠的记忆减退和认知缺损,其作用机制可能与抗氧化作用、减少自由基损伤、减少BBB通透性、减少活性胶质细胞和海马神经元死亡有关。 (4)两药复合比单一用药和脑复康疗效更显著。总之,本研究结果显示,两药灌胃联用将对短暂性全脑缺血小鼠有神经保护的协同作用。