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红景天苷对全脑缺血再灌注大鼠皮层nNOS及核酸的影响

2020-09-11 来源:爱go旅游网
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第16卷第6期 2007年11月 Vo1.16 No.6 NOV.2oo7 武警医学院学报 Acta Academiae Medicinae CPAPF ・607・ 篝 誊 红景天苷对全脑缺血再灌注大鼠皮层nNOS及核酸的影响 宋月英,韩慧文,何瑞波,何文彤,齐 刚 (武警医学院中心实验室,天津300162) 摘一要: 【目的】探讨红景天苷(salidroside)对全脑缺血再灌注(cerebral ischemic reperfusion,CIR)大鼠大脑皮层 氧化氮合酶(nitirc OXide svnthase,NOS)及核酸表达的影响。【方法】用改良的Pulsinelil 4-血管阻断(4.VO)法, 复制大鼠急性全脑缺血(30 min)再灌注(60 min)损伤模型。尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸黄递酶(NADPHd)组化 染色法检测神经元型一氧化氮合酶(nNOS),吖啶橙(AO)染色观察DNA、RNA的变化。【结果】CIR模型组大鼠 脑内nNOS表达增加,DNA和RNA荧光强度(反映DNA和RNA含量)明显减弱。灌胃给予红景天苷后可抑制 CIR大鼠大脑皮层nNOS的表达,DNA和RNA荧光强度增强。【结论】红景天苷可抑制CIR导致的大鼠大脑皮 层nNOS的表达,对DNA和RNA有保护作用。 关键词:红景天苷;脑缺血再灌注;一氧化氮合酶;核酸;皮层 【文章编号】 1008.5041(2007)06.0607.03 【中图分类号】 R931.7 【文献标识码】 A Effect of salidroside on the nitric oxide synthase and nucleic acid in the cerebral cortex of acute global ercebral ischemia-eperfrusion injury in rats SONG Yue-ying,HAN Hui-wen,HE Rui-bo,HE Wen-tong,QI Gang(Central Laboratory,Medical College of nese People S Armed Police Fore,Ticanjin 300162,China) - Abstract:【Objective】To explore the effect of salidroside on the nitirc oxide synthase and nucleic acid in the cerebrla co卜 tex ofacute global cerebrla ischemia-reperfusion(CIR)injury in rats.【Methods】Improved Pulsinelli s 4-vessel occlusion (4-VO)method was used to ets up the rat models of acute global cerebrla ischemia-(30 min)reperfusion(60 min).nNOS expression neurons in cerebrla cortex was determined by NADPHd histchemiocal method.The acridine orange(AO)meth— od was carried out to observe the changes of DNA and RNA in cerebrla cortex. 【Results】 nNOS exitlression neurons in the cerebral cortex of CIR rats showed obvious increase after 30 min of ischemia and 60 min of repufusion.Intragastric administration of salidroside inhibited the increase of nNOS expression neurons significantly.Fluorescent intensity reflex— ing content of DNA and RNA)Was unclare and weaker obviously.In cerebrla cortex of CIR rats,intragastric adminis— tration of salidroside could restrain the cut—off of DNA and RNA chain and the fluorescent intensity Was clear Was en— hanced.【Conclusions】Salidroside represses the expression of nitirc oxide synthase in CIR injurd erats.and has the pro— tective effect on DNA and RNA and relieves the damage of global cerebral ischemia-reperfusion. Key words:Salidroside;Cerebral ischemia reperfusion;Nitric oxide synthase;Nucleic acid;Cerebra cortex 一氧化氮(nitric oxide,NO)作为一种重要的神 ,因此 的决定因素。另有试验研究证明,脑缺血后不仅发 经递质,参与了缺血性神经元损害。NO含量的增 生神经细胞的坏死,在缺血区周围,由于受损较轻 及侧支循环的建立,可产生DNA损伤及诱导凋 亡。本实验在大鼠大脑4一血管阻断所致的CIR模 高与其唯一限速酶NOS的活性增高有 脑缺血后脑组织内NOS活性增高是NO水平增高 【收稿日期】2006—11—03;【修回日期】2007一叭一o4 型中,观察红景天苷对CIR损伤大鼠皮层NOS、 【作者简介】宋月英(1960一),女,籍贯北京市,高级实验师,从 事中药抗脑缺血的研究。 DNA和RNA的保护作用,旨在探讨红景天苷对 CIR导致大鼠脑神经细胞损伤的保护作用,为临床 维普资讯 http://www.cqvip.com

武警医学院学报 Acta Academiae Medicinae CPAPF 第16卷第6期V 01.16 No.6 2007年11月 NOV.2o07 脑缺血防治以及红景天的开发利用提供理论依据。 1材料与方法 1.1材料 次,加入含0.5 mg/ml NBT和1.0 mg/ml l3-NAD- PH的反应液中,37℃孵育60 min,终止染色,蒸 馏水充分漂洗后裱片、自然风干,常规透明、封 片,镜检。 1.2.2吖啶橙染色:取材、切片同上。将冰冻切 片直接帖裱于载玻片上,蒸馏水洗数秒,按试剂盒 说明予以染色。在荧光显微镜下观察、拍照。 1.1.1实验动物与分组:选用健康成年Wistar雄 性大鼠36只,动物等级二级,体质量250 280 g, 由军事医学科学院实验动物中心提供,许可证号: SCXK-(军)第2002.001号,在恒温条件下进行饲 养,自由饮水和进食。将动物随机分为3组,每组 12只。模型组:按给药组相同体积每日蒸馏水灌 胃。对照组:按给药组相同体积每日蒸馏水灌胃。 红景天苷组:红景天苷40 Illg・(kg・d) 灌胃。 1.1.2试剂与仪器:红景天苷由华东理工大学生 物反应器工程国家重点实验室生物分离研究室提 供; 还原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(13.还 原型辅酶Ⅱ,J3.reduced nicotinamideadenine dinucle. otide phosphate,l3.NADPH)由sigma公司提供;硝 基四氮唑蓝(NBT)由上海前进化学试剂厂出品; 吖啶橙荧光染色试剂盒由天津医科大学组胚教研室 许屏教授提供;其它试剂均为市售分析纯。德国莱 卡公司1850型恒冷箱冰冻切片机;日本Nikon U Ⅲ荧光显微镜等。 1.1.3模型制备:大鼠CIR损伤模型(4.VO)的制 备_2]:上述分组动物分别按剂量连续给药7 d后制 备动物模型。取大鼠ip戊巴比妥钠40 mg/kg麻醉固 定后,切开颈部皮肤,分离椎旁肌,暴露第一颈椎 翼状孔,电灼烧凝固双侧椎动脉。切开腹侧颈中皮 肤,分离双侧颈总动脉,用动脉夹夹闭30 min,取 下动脉夹,再灌注60 min后行灌注固定并取材切 片。其中对照组同法手术,但不灼烧椎动脉,不夹 闭颈总动脉。 1.2检测方法 1.2.1 NADPH.d组化染色:4.VO模型大鼠以戊 巴比妥钠(40 mg/kg ip)经腹腔麻醉后,开胸经左心 室插管至升主动脉,快速依次灌注37℃生理盐水 100—150 ml,4%多聚甲醛500 ml(4 oC),迅速取 脑,置4℃4%多聚甲醛固定液中固定6 h后,依 次以15%蔗糖浸泡4 h;30%蔗糖过夜将其予以脱 水,以恒冷箱冰冻切片机切片(片厚50 m), DH7.4的0.01 mol/L PBS接片、漂洗10 min,2 1.2.3 nNOS阳性神经元计数:半定量观察:每 组选取对应断面的脑片30张,计数皮层nNOS阳 性神经元。NOS阳性神经元数目可半定量反映神 经元内NOS活性。 1.3统计学处理 应用SPSS11.0统计软件进行LSD方差分析, 数据以均数4-标准差( 4-S)表示。P<0.05为差 异有显著性意义。 2结果 2.1对照组大鼠皮层nNOS的表达及DNA和 RNA染色结果 对照组大鼠皮层内nNOS阳性神经元染色较 深,神经纤维较长(图1A,见封二)。荧光显微镜 下,对照组鼠脑皮层DNA和RNA呈橙黄色,均 匀分布于大脑皮层的细胞层,荧光反射边界清晰, 反应强度较强(图2A,见封二)。 2.2模型组大鼠皮层nNOS的表达及DNA和 RNA染色结果 模型组神经纤维变短,染色无明显改变(图 1B,见封二),nNOS阳性神经元数目增加(P< 0.01),见表1。荧光显微镜下,模型组鼠脑皮层 DNA和RNA荧光反射边界不清,与正常对照组比 较反应强度明显减弱(图2B,见封二)。 2.3红景天苷组大鼠皮层nNOS的表达及DNA 和RNA染色结果 红景天苷组大鼠皮层nNOS阳性神经元的形 态、分布,神经纤维长度与对照组基本相同(图 1C,见封二),而神经元数目较模型组明显增多(P <0.001),见表1。荧光显微镜下,红景天苷鼠脑 皮层DNA和RNA分布均匀,荧光反射边界清晰, 反应强度较模型组明显增强(图2c,见封二),与 对照组表达分布基本相同。 维普资讯 http://www.cqvip.com

第16卷第6期Vo1.16 No.6 2007年11月 NOV.2007 武警医学院学报 Acta Academiae Medicinae CPAPF ・609・ 表1皮层rtqOS阳性神经元数目的变化( -i-s) 各组与模型组比较,P<0.001;红景天苷与对照组比较,P>0.05 3讨论 研究表明,NOS决定NO的双重作用,即脑缺 血时NO具有保护性机制,亦具有毒性机制。不同 类型的NOS在不同阶段决定着NO对脑缺血损伤的 双重作用。nNOS和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)源 性NO则可能分别介导了脑缺血早期及后期神经毒 性的产生bj。nNOS介导早期脑损伤的机制与其在脑 缺血后表达产生过量的NO与超氧阴离子(0,・一)迅 速反应,生成过氧亚硝基阴离子(peroxynitrite, ONO0・一),介导N一甲基一D一天门氨酸(N—methyl-D— aspartate,NMDA)毒性,抑制线粒体呼吸酶,活化 ADP-核糖多聚酶(PARS),直接损伤DNA,导致能 量衰竭,最终导致细胞死亡 。 已有研究提示,在脑缺血初期,NO水平短暂 增高,主要来源于nNOS,可导致脑损伤,抵消了 由内皮细胞型一氧化氮合酶(eNOS)产生的NO保 护作用,介导缺血早期的脑组织损伤 。 红景天Rhodiola是景天科红景天属植物,其 主要有效成分为红景天苷。文献报道红景天对缺血 再灌注损伤鼠脑细胞以及海马和齿状回DNA、 RNA具有保护作用 ,认为红景天对CIR鼠脑 损伤的保护作用与加速氧自由基清除有关,红景天 通过直接清除氧自由基而抑制氧化应激引起的 DNA链断裂而导致的核酸损伤,提示红景天对 CIR大鼠具有保护作用。本实验结果显示,模型组 NOS活性明显升高(P<0.01),说明在脑缺血再灌 流损伤中nNOS介导细胞毒性作用。红景天药物组 nNOS活性明显降低(P<0.05),表明红景天苷能 够抑制nNOS活性。其作用机理可能是红景天苷通 过直接抑制nNOS,降低神经元合成的过量NO对 神经组织的直接损害以及降低NO与0,・一迅速反 应生成毒性更强的ONO0・一对脑的继发损害,且 可对抗NMDA介导的兴奋毒性。iNOS及其催化产 生的NO在脑缺血后期具有重要的病理损伤意义, nNOS源性的NO在生理条件下可以抑制iNOS的 表达。红景天苷通过下调缺血后nNOS的表达,而 降低NO在脑缺血时对神经元的毒性作用,成为红 景天苷对CIR鼠脑损伤保护作用的可能机制。 CIR损伤可诱发以神经元DNA早期降解为特 征的神经元凋亡。氧化性DNA导致的核酸损伤发 生在脑缺血早期,包括碱基改变和缺失以及DNA 链断裂,常可被DNA修复机制修复,脑缺血可通 过氧化应激引发DNA损伤和DNA修复能力的下 降,从而进一步加重脑缺血后的神经元损伤。本实 验结果显示,模型组DNA和RNA荧光反射边界 不清,可能在CIR损伤中氧化应激引起DNA链断 裂。红景天苷药物组DNA和RNA荧光反射边界 清晰,表明红景天苷能够抑制氧化应激引起的 DNA链断裂。其作用机理可能是红景天苷通过直 接清除氧自由基而抑制氧化性DNA导致的核酸损 伤。脑缺血后的DNA损伤是一个复杂的彼此又相 互作用的网络效应,研究清楚其发生、发展机制, 尚需一个漫长而又艰巨的过程。 致谢:感谢李积胜教授和张文成教授的帮助与 指导。 【参考文献】 [1]许顺江,张建新,李兰芳,等.一氧化氮合酶抑制剂对早期缺 血性脑损伤影响的实验研究[J].中国药理学通报,2000,16 (6):645—647. [2]Pulsinelli WA,Bfierley JB,Plum F.Temporal profile of neuro— nal damage in a model of transient forebrain ischemia[J].Ann Neurol,1982,11:491. [3]Samdani AF,Dawson TM,Dawson VL.Nitric oxide synthasein models of focal ischemia[J].Str0ke,1997,28:1283—1288. E4 3黄斌,王兴勇.一氧化氮合酶及其抑制剂与脑缺血[J].国外 医学神经病学神经外科学分册,2005,32(2):103—105. [5]张红梅,李义召,袁海鹰,等.阿司匹林对沙土鼠全脑缺血一 再灌注后脑内一氧化氮合酶及一氧化氮的影响[J].中国现代 神经疾病杂志,2004,4(2):87—90. [6 3徐琪,祝世功,周家文,等.红景天保护缺血再灌注损伤鼠脑 细胞的作用及机制研究[J].中风与神经疾病杂志,1999,16 (3):144—146. [7]宋月英,齐刚,韩景田.Protcetive effect of honginigtian on hipp— ocmn ̄ar∞and dentate gyrus of eomplete cerebrla isehemia—reperfu— slon in rats[J].中国临床康复,2005,9(32):232—233. (责任编辑:段姚尧) 维普资讯 http://www.cqvip.com

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