黃芪注射液對大鼠急性脊髓損傷的神經保護作用

張潔妹, 唐扣明

(上海中山醫院青浦分院 藥劑科, 上海, 201700)

急性脊髓損傷(ASCI)是一種由原發性損傷和隨繼出現的繼發性損傷引起的脊髓神經功能障礙疾病，據統計中國脊髓損傷的發病率約為 6～7/百萬人，以每年10%的速度增長[1]。藥物治療仍然是預防保護急性脊髓損傷的重要手段之一。正確的藥物治療能夠改善原發損傷灶周圍幸存神經組織的功能，減輕脊髓損傷的后遺癥。相關研究[2-4]表明甲基強的松龍對急性脊髓損傷 有抗炎、抗脂質過氧化的治療作用。黃芪是一種傳統中藥，現代藥理研究[5]證實其具有抑制腦損傷后的脂質過氧化而發揮神經保護作用。本研究探討高劑量黃芪對急性脊髓損傷的神經保護作用，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 實驗材料

黃芪注射液(上海禾豐制藥有限公司)，甲基強的松龍(注射用甲基強的松龍琥珀酸鈉，國藥集團容生制藥有限公司)，戊巴比妥鈉(北京普博斯生物科技有限公司)。

1.2 動物損傷模型的建立

40只成年健康SD大鼠(雌雄不限，體質量220～250 g), 采用改良ALLEN氏重物打擊法[6]建立大鼠急性脊髓損傷模型。SD大鼠以3%戊巴比妥鈉(30 mg/kg)腹腔注射麻醉。動物腰背部脫毛后以仰臥位固定，以T9為中心做背部后正中切口，暴露T7～T11椎板，同時保護完整硬脊膜，以金屬重物自由下落，打擊力度為50 g/cm, 撞擊骨髓，建立脊髓損傷模型。見大鼠急劇擺尾，脊髓充血則視造模成功。

1.3 實驗分組和給藥方法

將40只大鼠進行隨機分組。A組為黃芪高劑量治療組，給予黃芪注射液2 mL/(kg·d), 連續給藥14 d。B組為黃芪低劑量治療組，黃芪注射液0.5 mL/(kg·d)連續14 d。C組為甲基強的松治療組，術后立即腹腔注射甲基強的松30 mg/kg，24 h內每隔4 h后重復給藥1次。D組為生理鹽水對照組，給予滅菌生理用水0.5 mL/(kg·d)，連續14 d。

1.4 行為學評分

分別于用藥后1、5、10、14 d進行Rivlin斜板實驗[7]，由3名非本組實驗人員分別獨立進行評分, 最后以每組數據的平均值作為大鼠脊髓功能的行為學評分。

1.5 脊髓神經功能評分

分別于用藥后1、5、10、14 d, 每組隨機取6只大鼠，應用改良 Gale 聯合行為評分(CBS)綜合評定大鼠脊髓損傷后的神經學方面功能[8]。根據CBS值的變化，判斷各組大鼠脊髓神經功能的恢復程度，CBS值越低，則反映脊髓損傷后神經功能的恢復程度越好。

1.6 脊髓損傷組織含水量測定

在脊髓損傷后48 h于脊髓受傷部位，切取適量脊髓組織標本，稱重得到該標本的濕重值。將標本置于65 ℃的烤箱中24 h, 稱重，該數值即為標本的干重值，脊髓組織的含水量根據 Hsu等[9]提供的公式計算：脊髓含水量=[(濕重-干重)÷濕重]×100%。

2 結 果

2.1 行為學評分

A組和B組各時間點Rivlin斜板度數明顯高于D組，差異有統計學意義(P<0.05)，且A組和B組相比有顯著差異(P<0.05)。但A組和C組無顯著差異。見表1。

表1 各組脊髓損傷大鼠各時間點Rivlin斜板度數比較

與D組比較，*P<0.05。

2.2 脊髓神經功能評分

大鼠實驗性脊髓損傷后表現為雙下肢呈遲緩性癱瘓,肌張力降低，表現出嚴重的后肢功能障礙。由圖1曲線可以看出，在大鼠實驗性脊髓損傷后給予不同劑量的黃芪或甲基強的松，后肢感覺及神經反射均有恢復。A組，B組與D組相比有顯著差異(P<0.05)，表明黃芪對脊髓損傷大鼠有較好的神經保護功能。

圖1 脊髓損傷后不同時間各組的CBS評分(%)

2.3 脊髓損傷組織含水量測定

在脊髓損傷后48 h，4組脊髓組織標本的含水量如圖2所示。與D組相比，A組大鼠脊髓損傷組織中的含水量明顯降低(P<0.05), 且B組含水量與D組比較，差異也有統計學意義(P<0.05)。上述結果表明，黃芪治療能夠降低脊髓損傷組織中的含水量，從而達到減輕脊髓損傷后的組織水腫的目的。

圖2 脊髓損傷組織的含水量

3 討 論

急性脊髓損傷(ASCI) 是一種會導致嚴重后果的創傷，原發性損傷后會導致組織缺血、毒性反應及炎癥反應等繼發性損傷，會導致脊髓組織內的炎癥細胞釋放大量的促炎癥介質和神經毒素，從而加重脊髓功能障礙[10-12]。當前針對不同發病機制的基礎研究，已取得一定的成果，脊髓損傷的藥物治療有了很大的進步。甲基強的松是目前最具代表性、使用最廣的糖皮質激素，其作用機制主要是抑制氧自由基的產生，抗脂質過氧化作用[13-14]。Bracken等[15]研究顯示甲基強的松能顯著促進患者的脊髓功能的恢復，減輕脊髓組織的繼發性損傷。相關動物試驗[16-17]證明，術前給予高劑量甲基強的松能夠抑制創傷后神經功能損害；但甲基強的松作為糖皮質激素，有強大的副作用，高劑量使用會增加并發癥和病死率，而且對于激素的作用及其用量、種類和應用時機均存在爭議。

黃芪作為一種傳統的中藥，主要成分為黃芪異黃酮、皂甙、黃芪多糖等，已有相關藥理研究證明，其具有提高細胞的生命力和增強免疫的功能，改善微循環和清除超氧陰離子自由基的作用，可以用于急性脊髓損傷的保護治療方面。其機制可能在于以下幾個方面: ① 改善微循環，抑制水腫及毛細血管擴張，恢復毛細血管正常通透性，有效消除局部腫脹; ② 清除氧自由基，抑制脂質過氧化反應，具有顯著的神經保護作用[18-19]; ③ 降低炎癥反應時腦血管壁內皮細胞間間隙，從而達到抗炎癥和消腫的作用[20]。

本實驗建立大鼠脊髓損傷模型，檢測了損傷后脊髓的行為學評分和神經學功能評分，測定了脊髓損傷組織的含水量。結果顯示D組在48 h脊髓損傷組織的含水量明顯高于A組和B組，表明脊髓損傷后給予高劑量的黃芪注射液，能夠明顯降低脊髓損傷組織的含水量，從而減輕組織的水腫。A組和B組的行為學評分和脊髓神經功能評分均高于D組(P<0.05), 表明脊髓損傷后給予黃芪注射液治療可以起到保護脊髓神經功能的作用，從而為其在脊髓損傷治療方面提供了理論依據。

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