趙雪松陳志剛高 芳徐枝芳
(1北京中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院東方醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,北京,100078;2日本昭和大學(xué)醫(yī)學(xué)部顯微解剖教室,日本,142-8555)
三七總皂苷對(duì)腦出血大鼠凝血酶及神經(jīng)功能的影響
趙雪松1陳志剛1高 芳1徐枝芳2
(1北京中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院東方醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,北京,100078;2日本昭和大學(xué)醫(yī)學(xué)部顯微解剖教室,日本,142-8555)
目的:研究三七總皂苷對(duì)腦出血大鼠凝血酶及神經(jīng)功能影響。方法:SD雄性大鼠200只隨機(jī)分為空白組、假手術(shù)組、模型組、用藥組,每組又有6 h,24 h,48 h,72 h,7天5個(gè)時(shí)間點(diǎn)??瞻捉M每組5只,其余每組每個(gè)時(shí)間點(diǎn)10只大鼠。采用尾殼核注入膠原酶肝素生理鹽水溶液法建立大鼠腦出血模型,治療組給予三七總皂苷腹腔注射,每天一次。在相應(yīng)時(shí)間點(diǎn),采用改良的神經(jīng)功能缺損評(píng)分(Modified neurological severity score,mNSS)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物造模后各時(shí)間點(diǎn)神經(jīng)功能缺損進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果:各時(shí)間點(diǎn)模型組mNSS和空白組假手術(shù)組比,明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意(P<0.05),除6 h外,各時(shí)間點(diǎn)模型組和用藥組比,用藥組mNSS明顯降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。測(cè)定纖維蛋白原含量和纖維蛋白原凝血時(shí)間,纖維蛋白原含量和纖維蛋白原凝血時(shí)間48 h模型組和用藥組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論:腦出血模型組中,6 h開(kāi)始,mNSS明顯增高,到48 h達(dá)到高峰,以后逐漸下降,三七總皂苷可以明顯下調(diào)mNSS評(píng)分。纖維蛋白原含量和纖維蛋白原凝血時(shí)間在模型組升高,用藥組下降,說(shuō)明三七發(fā)揮了發(fā)揮了活血行淤作用。
腦出血;三七總皂苷;凝血酶;mNSS
腦出血(Intracerebral Hemorrhage,ICH)是最危重的一種卒中類(lèi)型,占所有卒中事件10%~25%[1]。ICH的病死率明顯高于缺血性卒中,直接病死率為38%~43%,病殘率為70%~80%[2],其復(fù)發(fā)率約為1.8%~11%[3]。ICH具有發(fā)病急、變化快、病情危重、病機(jī)復(fù)雜等特點(diǎn),臨床必須緊急救治,故急性期救治對(duì)提高搶救成功率和患者的生存質(zhì)量具有重要意義。目前關(guān)于ICH急性期的治療無(wú)突破性的進(jìn)展,尤其是內(nèi)科治療,多限于脫水降顱壓、調(diào)整血壓、改善營(yíng)養(yǎng)代謝和防治并發(fā)癥等對(duì)癥及支持療法,缺乏針對(duì)性強(qiáng)、有效的治療手段,多數(shù)ICH患者都留下神經(jīng)功能缺損。ICH后腦損傷的機(jī)制很多,包括血腫的擴(kuò)大、血腫周?chē)M織缺血(缺血性半暗帶)、血腫周?chē)M織腦水腫等[4],在血腫形成過(guò)程中和形成后,都存在腦水腫,在腦水腫發(fā)生機(jī)制中,凝血酶的作用受到了廣泛關(guān)注。它是凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)的基本成分,腦出血后迅速生成。腦水腫和凝血酶都具有神經(jīng)毒性,破壞神經(jīng)的正常功能,本研究通過(guò)三七總皂苷對(duì)腦出血大鼠凝血酶及神經(jīng)功能評(píng)分的影響,探討其對(duì)腦出血的治療作用。
1.1 試劑與動(dòng)物模型的制備
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組 SD雄性大鼠,體重230~250 g,購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司。大鼠隨機(jī)分為空白組,假手術(shù)組,模型組,用藥組四個(gè)組,每組又分為6 h,24 h,48 h,72 h,7天5個(gè)時(shí)間點(diǎn)。每組每個(gè)時(shí)間點(diǎn)10只大鼠。
1.1.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備及試劑 立體定位儀(日本stoelting公司),Ⅳ型膠原酶(sigma公司,貨號(hào)C-5138),三七總皂苷(廣西梧州制藥集團(tuán)股份有限公司),電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科技有限公司,DHG-9145A型),離心機(jī)(eppendorf Centrifuge 5810R)。微量進(jìn)樣器(上海安亭器械廠(chǎng))。
1.1.3 動(dòng)物模型制作與給藥 腦出血模型制備參考Rosenberg等的方法。以10%水合氯醛(0.4 mg/100 g)腹腔麻醉。俯臥固定大鼠于動(dòng)物頭顱立體定位儀,頭皮丁字切開(kāi),取前囟為原點(diǎn),向右3 mm、向后1 mm、深度5.5 mm為注射點(diǎn)(尾殼核),骨鉆鉆開(kāi)顱骨,進(jìn)針后緩慢注射藥物溶液,留針5 min,緩慢退針。切口撒適量青霉素鉀粉,縫合皮膚后回籠飼養(yǎng)??瞻讓?duì)照組不做任何處理,普通飼養(yǎng),自動(dòng)飲水。假手術(shù)組顱內(nèi)注入2μL滅菌生理鹽水,普通飼養(yǎng),腹腔注射生理鹽水(1 mL/100 g)。模型組注射膠原酶/肝素鈉/生理鹽水溶液2.0μL(每1μL溶液含Ⅳ型膠原酶0.2 U及肝素2 U),普通飼養(yǎng),腹腔注射生理鹽水(1 mL/100 g)。用藥組造模同模型組,腹腔注射三七總皂苷注射液(血栓通粉針150 mg/支)7.2 mg/100 g,于造模后立即給藥1次,之后每24 h給藥1次。三七總皂苷注射液配置,150 mg溶入15 mL生理鹽水中,溶液中含10 g/mL血栓通針?lè)?,?00 g體重給藥0.72 m L。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 mNSS評(píng)定神經(jīng)功能 將每組各時(shí)間點(diǎn)大鼠在在相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)做mNSS評(píng)分,mNSS,改良神經(jīng)功能評(píng)分,是目前國(guó)際上公認(rèn)的大鼠腦卒中后神經(jīng)功能缺失評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),主要包括提尾反射、行走測(cè)試、感覺(jué)測(cè)試、平衡測(cè)試、反射缺失和反常運(yùn)動(dòng)。最大得分為18分,缺少一項(xiàng)反射或動(dòng)物不能完成一項(xiàng)任務(wù)給1分,輕型傷:1~6分,中型傷:7~12分,重型傷:13~18分,具體如下。提尾反射(正常0分,最大3分)前肢屈曲1分;后肢屈曲1分;頭上抬距垂直軸>100,且維持在30 s之內(nèi)1分。行走測(cè)試(正常0分,最大3分)正常行走0分;不能走直線(xiàn)1分;向偏癱側(cè)轉(zhuǎn)圈2分;向偏癱側(cè)傾倒3分。感覺(jué)測(cè)試(正常0分,最大2分)視覺(jué)和觸覺(jué)測(cè)試1分;深感覺(jué)測(cè)試(拉爪子加強(qiáng)肌肉收縮)1分。
平衡測(cè)試(正常0分,最大6分)平衡良好0分;抓住平衡木的邊緣1分;懸蕩并且一只爪子掉下來(lái)2分;懸蕩并且兩只爪子掉下來(lái)或者在平衡木上旋轉(zhuǎn)(>60 s)3分;試圖在平衡木上保持平衡但失?。ǎ?0 s)4分;試圖在平衡木上保持平衡但失?。ǎ?0 s)5分;掉下來(lái),沒(méi)有試圖在平衡木上保持平衡6分。
反射缺失和反常運(yùn)動(dòng)(正常0分,最大4分)耳廓反射(當(dāng)耳廓被觸動(dòng)時(shí),頭晃動(dòng))1分;角膜反射(當(dāng)用棉花輕觸角膜時(shí),眼睛眨動(dòng))1分;驚嚇?lè)瓷洌ㄔ胍粢鸬倪\(yùn)動(dòng)反應(yīng))1分;抓握、肌陣攣、肌張力障礙1分。最大得分18分。
1.2.2 取血及凝血酶測(cè)定 將每組各時(shí)間點(diǎn)大鼠在在相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)麻醉,剪開(kāi)腹腔,分離出腹主動(dòng)脈,用一次性采血針和枸櫞酸鈉抗凝管采血,采出血后,上下緩慢混勻,然后迅速插入冰里,準(zhǔn)備離心,離心條件是40C3000轉(zhuǎn)離心10 min,取上清分裝備用。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,各組數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,多組間比較采用單因素方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 mNSS評(píng)分測(cè)定 空白組由于沒(méi)有干預(yù),所以沒(méi)有神經(jīng)功能障礙,假手術(shù)組注射生理鹽水對(duì)大鼠腦組織有損傷,動(dòng)物干預(yù)后會(huì)存在短時(shí)的神經(jīng)功能障礙,24 h時(shí)神經(jīng)功能恢復(fù)正常;腦出血組神經(jīng)功能評(píng)分較高,在48 h時(shí)神經(jīng)功能缺失最重,同假手術(shù)組相比,有明顯差異(P<0.05);治療組運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)、平衡以及反射四個(gè)方面缺失程度減輕,mNSS神經(jīng)功能評(píng)分明顯低于腦出血組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。
表1 腦出血三七總皂苷治療后mNSS評(píng)分的變化()
表1 腦出血三七總皂苷治療后mNSS評(píng)分的變化()
6 h 24 h 48 h 72 h 7 d空白對(duì)照組組別0±0 0±0 0±0 0±0 0±0假手術(shù)組1.50±0.71 0.3±0.48 0±0 0±0 0±0模型組6.30±0.95 10.0±1.25 12.5±1.51 12.0±0.67 8.30±0.67用藥組5.90±0.74*8.10±0.74*10.9±0.86*9.5±0.71*5.70±0.82*P 0.247 0.000 0.000 0.000 0.000
表2 三七總皂苷治療后血漿中FIB和FIBs的變化()
表2 三七總皂苷治療后血漿中FIB和FIBs的變化()
注:模型組和用藥組相比,*P<0.05。
組別只數(shù)FIB(g/L)FIBs(s )假手術(shù)組3.65±0.85 5.17±0.95模型組3 5.40±0.84*3.63±0.51*用藥組3 3.17±0.81*5.87±1.25*P 3 0.017 0.028
2.2 凝血酶測(cè)定 取48 h血漿測(cè)凝血酶相關(guān)指標(biāo),選取纖維蛋白原含量(FIB)和纖維蛋白原凝血時(shí)間(FIBs)兩個(gè)指標(biāo)檢測(cè)。見(jiàn)表2。
ICH后腦損傷的機(jī)制很多,包括血腫的擴(kuò)大、血腫周?chē)M織缺血(缺血性半暗帶)、血腫周?chē)M織腦水腫、炎性反應(yīng)、細(xì)胞凋亡、氧自由基和補(bǔ)體級(jí)聯(lián)反應(yīng)等[4],各種機(jī)制之間又存在千絲萬(wàn)縷的關(guān)聯(lián)。ICH后最初的損傷是由血腫擴(kuò)大導(dǎo)致機(jī)械性壓力所造成的;在血腫形成過(guò)程中和形成后,都存在水腫,造成了對(duì)腦組織的進(jìn)一步損傷[4]。在腦水腫發(fā)生機(jī)制中,凝血酶的作用受到了廣泛關(guān)注。它是凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)的基本成分,腦出血后迅速生成。早期水腫的形成牽涉到凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)的激活和凝血酶的產(chǎn)生,后期則主要是凝血酶引起的血腦屏障(Blood brain barrier,BBB)破壞所致的血源性水腫。凝血酶是一種血清絲氨酸蛋白酶,由無(wú)活性的凝血酶原產(chǎn)生,催化纖維蛋白原轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維蛋白。凝血酶神經(jīng)作用機(jī)制較為復(fù)雜,凝血酶[5]參與凝血,引起血小板聚集分泌、血栓素的形成和平滑肌收縮;凝血酶與內(nèi)皮細(xì)胞快速結(jié)合,刺激內(nèi)皮細(xì)胞釋放血小板活化因子、內(nèi)皮素、前列腺素和內(nèi)皮源性松弛因子。在腦出血后除參與凝血外,還是一種重要的神經(jīng)毒性遞質(zhì),它能引起腦水腫,破壞血腦屏障和產(chǎn)生細(xì)胞毒性作用,引起神經(jīng)元損傷。vaughan等人[6]研究發(fā)現(xiàn)小劑量凝血酶產(chǎn)生神經(jīng)保護(hù)作用,大劑量則具有細(xì)胞毒性作用。當(dāng)出血破入大腦后,主要由外源性凝血途徑產(chǎn)生大劑量凝血酶,持續(xù)直至凝血酶原耗盡,依次激活產(chǎn)生腦水腫的途徑[7]。凝血酶對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的毒性作用以及對(duì)血腦屏障的損傷可能是腦出血后腦水腫加重的重要機(jī)制。凝血酶本身和凝血過(guò)程中產(chǎn)生的一系列物質(zhì)及腦水腫是引起腦損傷和神經(jīng)功能缺損的重要因素。
ICH屬中醫(yī)“中風(fēng)”范疇,傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為,中風(fēng)皆由內(nèi)因所致,是在氣血陰陽(yáng)失調(diào)基礎(chǔ)上,風(fēng)、火、痰、瘀等多種因素共同作用于人體,導(dǎo)致臟腑功能失調(diào),氣血逆亂于腦部而發(fā)生的。其病位在腦,病性多為本虛標(biāo)實(shí)、上盛下虛。腦出血后機(jī)體發(fā)生復(fù)雜的病理機(jī)制,“離經(jīng)之血即為瘀”,出血性中風(fēng)屬“離經(jīng)之血,瘀于腦府”,以絡(luò)破血瘀貫穿發(fā)病全過(guò)程。發(fā)病之初,腦絡(luò)損而血溢,離經(jīng)之血為瘀血,血行不暢,損傷腦絡(luò)、腦髓,進(jìn)一步加重了出血和血瘀。一定程度上,“瘀血”病機(jī)與凝血、炎性反應(yīng)、腦水腫、組織缺血等病理機(jī)制是相吻合的。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像呈現(xiàn)異常密度影,表明出血性中風(fēng)為“惡血留內(nèi)”,治療應(yīng)以活血化瘀為第一要義,瘀血是痰、熱、毒的源頭,故需澄其源。
三七具有“止血不留瘀”的特點(diǎn),三七的活性成分三七總皂苷,研究表明可改善血腫周?chē)⒀h(huán)、降低血腦屏障通透性、清除自由基、減輕腦水腫以治療出血性中風(fēng)。故選擇與凝血及腦水腫密切相關(guān)且之間又相互關(guān)聯(lián)的凝血因子為切入點(diǎn),進(jìn)行活血化瘀法治療腦出血模型作用機(jī)制的研究。三七作為活血化瘀法的代表藥物,具化瘀止血,活血定痛之功效,止血且不留瘀,適用于ICH血腫形成、繼發(fā)缺血及局部代謝障礙等形成的瘀血癥,其主要有效成分為三七總皂苷。三七總皂苷針劑成分較單一,已長(zhǎng)期運(yùn)用于臨床,作為本次活血化瘀的研究藥物,以探討ICH用藥后對(duì)腦出血大鼠凝血酶及神經(jīng)缺損評(píng)分的影響。實(shí)驗(yàn)研究表明,三七總皂苷可以改善腦出血周?chē)X組織凝血酶的表達(dá)從而起到腦保護(hù)作用,可以改善神經(jīng)缺損起到腦保護(hù)作用,為活血化瘀藥物用于治療腦出血提供可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),并進(jìn)一步探討腦組織保護(hù)作用的機(jī)制。
本研究表明,大鼠腦出血模型制作后,6 h開(kāi)始,mNSS評(píng)分明顯升高,到48 h達(dá)到高峰,以后逐漸下降。三七總皂苷腹腔給藥后,6 h組作用不明顯,可能與藥物作用時(shí)間段有關(guān)系,其余時(shí)間點(diǎn),給藥后mNSS評(píng)分明顯下降,說(shuō)明三七總皂苷對(duì)于減輕大鼠腦出血后神經(jīng)功能缺損是有效的,為臨床活血化瘀藥治療腦出血提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。纖維蛋白原含量在用藥后下降,纖維蛋白原凝血時(shí)間在用藥后變長(zhǎng),說(shuō)明血液中纖維蛋白原減少,三七發(fā)揮了活血行淤的作用,為臨床用活血化瘀法治療腦出血提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
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(2013-06-21收稿)
Im pact of Panax Notoginseng Saponins on the Cerebral Edema of Rats w ith Coagulation Cascade Pathway via Neurologic Im pairment
Zhao Xuesong1,Chen Zhigang1,Gao Fang1,Xu Zhifang2
(1 Dongfang Hospital,Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100078,China;2 Department of Anatomy,Showa University,School of Medicine,Tokyo,Japan,142-8555)
Objective:To investigate the effects of Panax notoginseng saponins(PNS)on the cerebral edema and thrombin in the rats with cerebral hemorrhage(ICH).M ethods:In present study,200 SD rats were randomly divided into 4 groups:blank control,sham control,model and PNS treatmentgroups.ICH was induced by stereotactic injection of the collagenaseⅣinto the right caudate nucleus. PNSor saline was injected intraperitoneally once a day after ICH,and the neurologic impairmentwas assessed by nMSSmethod for 5 time points:6 h,24 h,48 hour,72 h and 7 d.Both content of serous fibrinogen(FIB)and Fibrinogen clotting time(FIBs)were measured.Results:The score ofmNSS increased from 6h(P<0.05)following ICH,and peaked at 48h,then returned to the normal on the 7th day,and the PNS decreased cerebral water content significantly at every examined time points except for 6 h(P<0.05). Moreover,both serous FIB and FIBs increased obviously at48 h after ICH(P<0.05).The PNS inhibited the increase of both content compared with that inmodel group(FIB P=0.017,TT P=0.028).Conclusion:In rats,the score ofmNSSstarted from 6h following ICH with a peak at 48 hours,and then decreased gradually,accompanied by the elevation of FIB and FIBs at48h.PNS can effectively alleviate the score ofmNSS via the inhibition of coagulation cascade pathway.
Cerebral hemorrhage(ICH);Panax Notoginseng Saponins(PNS);Thrombin;mNSS
10.3969/j.issn.1673-7202.2013.11.024
北京中醫(yī)藥大學(xué)自主選題項(xiàng)目資助項(xiàng)目(編號(hào):2013-JYBZZ-XS-154);高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)科研基金(新教師類(lèi))資助課題(編號(hào):2011001312001);北京中醫(yī)藥大學(xué)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(編號(hào):2011-CXTD-23)
陳志剛,男,北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院,郵編:100078;Tel:010-67689776