葛朝亮, 王鑫銘, 余劍萍, 黃趙剛, 許杜娟
(安徽醫科大學第一附屬醫院藥劑科,安徽合肥230022)
通竅活血湯對血管性癡呆大鼠血液流變學的影響
葛朝亮, 王鑫銘, 余劍萍, 黃趙剛, 許杜娟*
(安徽醫科大學第一附屬醫院藥劑科,安徽合肥230022)
目的研究通竅活血湯 (川芎、赤芍、桃仁、紅花等)對血管性癡呆大鼠學習記憶和血液流變學的影響。方法通過改良的雙側頸總動脈結扎,建立擬血管性癡呆大鼠模型。給藥31 d后,Morris水迷宮實驗對大鼠的學習記憶能力進行檢測。大鼠腹主動脈取血后,通過血液流變儀檢測大鼠的在低、中、高切全血黏度和血漿黏度,血液分析儀檢測大鼠的紅細胞變形指數和紅細胞聚集指數。結果與模型組相比,通竅活血湯高、中、低劑量能顯著減少血管性癡呆大鼠逃避潛伏期和找到并爬上平臺的總路程 (P<0.01);與假手術組相比,模型組低切、中切下的全血黏度、血漿黏度、紅細胞變形指數及紅細胞聚集指數明顯提高 (P<0.05,P<0.01);與模型對照組相比,通竅活血湯高、中、低劑量組大鼠的紅細胞變形指數、紅細胞聚集指數明顯降低 (P<0.05),低切、中切、全血黏度及血漿黏度明顯降低 (P<0.01)。結論通竅活血湯能明顯改善血管性癡呆大鼠學習和記憶能力,其機制可能與其改善血液流變學指標有關。
通竅活血湯;血管性癡呆大鼠;Morris水迷宮實驗;血液流變學;學習記憶
血管性癡呆(Vascu1ar dementia,VD)是老年癡呆的常見類型,我國每年新發癡呆病例中VD所占比例最高[1],該疾病是發生在腦血管疾病基礎上以認知、記憶功能缺損為主,或伴有語言、視覺空間技能及情感或人格障礙的獲得性智能的持續性損害。其中血栓的形成是造成腦部供血減少,誘發VD的重要原因之一。腦部的血液流變學異常和血小板集聚率的增加又是血栓形成的兩個重要誘因。近年來,運用中醫藥在通過活血化瘀療法,改善異常的血液流變學指標法來防治VD方面顯示出巨大的潛力和優勢。據文獻報道[2],芳香開竅藥麝香等單味藥或含有該類藥物的一些復方 (如通竅活血湯等),對不同腦缺血動物模型表現出保護效應。通竅活血湯源于 《醫林改錯》,是清代名醫王清任所創立的著名的活血化瘀的方劑,用于治療頭面部疾病,如腦外傷性昏迷、腦溢血、腦動脈硬化、腦梗塞等[3],自古以來就是活血化瘀的名方。前期實驗已經證實,通竅活血湯能夠通過抗腦血栓形成、減輕腦水腫、抑制脂質過氧化反應、減輕自由基對腦組織損傷及改善腦缺血后腦組織的病理學損傷等環節來保護腦組織[4]。目前關于通竅活血湯對血管性癡呆大鼠的血液流變學研究少見報道,本實驗通過研究通竅活血湯對血管性癡呆大鼠異常的血液流變學的作用,為其在臨床的使用提供更多的理論及實驗依據。
1.1 實驗動物 Spague-Daw1ay(SD)大鼠,雌雄各半,體質量 (250±10)g,由安徽醫科大學實驗動物中心提供,許可證號scxk(皖)2011-002,SPF級。實驗前,在本實驗室適應性飼養一周。
1.2 藥品與試劑 通竅活血湯 (川芎、赤芍、桃仁、紅花、麝香、大棗、大蔥,合肥和義堂中藥飲片有限公司),并經安徽中醫藥大學中藥鑒定教研室鑒定;尼麥角林片 (商品名思爾明,10 mg,美國輝瑞公司,批號 1300108);慶大霉素注射液(上海中西制藥有限公司,批號130502)。
1.3 實驗儀器 XR-XM101型Morris水迷宮(上海欣軟信息科技有限公司);R-1005旋轉蒸發儀(鄭州長城科工貿有限公司);SA-7000血液流變測試儀 (北京賽科希德科技發展有限公司);Sysmexkx-21全自動血液分析儀(日本Sysmex公司)。
1.4 實驗方法
1.4.1 通竅活血湯的制備 將川芎3 g、赤芍3 g、紅花9 g、桃仁9 g、人工麝香0.15 g、蔥3 g、大棗3枚、姜3 g加入10倍量的黃酒,浸泡1 h,加熱回流提取3次,每次2 h,趁熱過濾,合并3次濾液,旋轉蒸發濃縮,殘留物中加入麝香及黃酒的稀釋液,過濾,濾液配制成每1 mL含原藥材1.20 g。
1.4.2 改良VD模型的制備[5]用3.5%的水合氯醛腹腔注射大鼠麻醉后,碘酒消毒,仰臥位頸正中切口,鈍性分離肌肉層,暴露右側的頸總動脈(CCA)和迷走神經,分離迷走神經和CCA,將右側CCA用手術線結扎,一天后同樣的方法結扎左側CCA。假手術組采用相同的步驟,只分離出CCA不結扎,縫合內外切口,常規消毒切口。造模過程用人工加熱器加熱,保持大鼠體溫在37℃,防止低溫對于動物的損傷作用。術后予適量紅霉素軟膏手術部位涂敷2次/d,同時慶大霉素8 000 U腹腔注射1次/d,連續5 d,防止感染。
1.4.3 動物分組與給藥[6]SD大鼠適應性喂養1周后,隨機分為造模組和假手術組,分別為80只和10只,第八天開始連續Morris水迷宮訓練5 d,一周之后將經過水迷宮篩選后符合VD標準的大鼠按照平均體質量分為5組,模型對照組11只、陽性藥組12只、通竅活血湯高劑量組11只、中劑量組12只、低劑量組11只、假手術組10只。除去灌胃給藥中死亡大鼠,最終結果為通竅活血湯高劑量組9只 (12.04 g/kg)、通竅活血湯中劑量組9只 (6.02 g/kg)、通竅活血湯低劑量組10只(3.01 g/kg)、陽性藥組9只(6 mg/kg)、模型組8只、假手術組9只。模型對照組,假手術組按照等量給予蒸餾水,每天1次,連續灌胃31 d。
1.4.4 學習記憶能力檢測 采用Morris水迷宮[7]。灌胃30 d后用Morris水迷宮法對大鼠學習和記憶功能進行評估。水溫控制在 (22~23)℃,水中加入黑色食用色素,使其呈黑色不透明狀。在水池壁的上沿等距分布4個不同形狀的標記,由此將水池等分為第一、二、三、四象限,選第二象限正中放置直徑8 cm的平臺,沒入水下2 cm,迷宮外參照物保持固定,并且隔絕自然光,用屋中燈光照明。
定向航行實驗(p1ace navigation)將大鼠從第四象限面朝向池壁輕輕放入水中,記錄其逃避潛伏期 (EL)和120 s內找到并爬上平臺所用的路程,若大鼠120 s內尚未找到平臺,則將其引導至平臺停留30 s,逃避潛伏期記錄為120 s。取4 d的平均成績,作為測試的成績。
1.4.5 全血及血漿黏度測定 末次給藥后,禁食不禁水16 h,3.5%水合氯醛麻醉 (ip,1 mL/100 g),腹主動脈取血5 mL,置于肝素鈉抗凝管中,全血充分搖勻,避免劇烈搖晃造成血細胞破壞,且不能有小凝血塊。用血液流變測試儀測定高切(HSR,200/s)、中切 (MSR,50/s)、低切 1(LSR1,5/s)、低切2(LSR2,1/s)下的全血黏度 (BV)及高切、低切1下的全血相對黏度和還原黏度。4 000 r/min,離心20 min,取上清液,用血液流變測試儀測定血漿黏度 (PV)。實驗室溫度應控制在25℃左右,血液離體后4 h內檢測完畢。
1.4.6 紅細胞變形指數、紅細胞聚集指數測定
末次給藥后,禁食不禁水16 h,3.5%水合氯醛麻醉(ip,1 mL/100 g),腹主動脈取血2 mL,置于EDTA-2K抗凝管,全血充分混勻,避免劇烈搖晃造成血細胞破壞,且不能有小凝血塊。用全自動血液分析儀測定紅細胞聚集指數和紅細胞變形指數。實驗室溫度應控制在25℃左右,血液離體后4 h內檢測完畢。
1.4.7 統計學處理 實驗數據的統計采用SPSS 16.0 for windows軟件處理系統,定量資料采用單因素方差分析,用 ()表示。
2.1 通竅活血湯對VD大鼠定向航行實驗的影響
VD大鼠連續灌胃給藥31 d后,與假手術組相比,模型對照組路線圖明顯冗雜,EL和總路程均有顯著的延長,結果存在顯著性差異 (P<0.01);在給予高、中、低劑量的通竅活血湯后,給藥組路線圖相比較而言明顯簡潔,EL和總路程明顯縮短(P<0.01)(見表1、圖1)。
表1 通竅活血湯對VD大鼠逃避潛伏期(EL)和爬上平臺所用路程(Distance)的影響()Tab.1 Influence of TQHXD on the EL and the distance of climbing on the p latform for VD rats()

表1 通竅活血湯對VD大鼠逃避潛伏期(EL)和爬上平臺所用路程(Distance)的影響()Tab.1 Influence of TQHXD on the EL and the distance of climbing on the p latform for VD rats()
注:與假手術組比較,**P<0.01;與模型組比較,##P<0.01
組別 劑量 動物數/只逃避潛伏期/ s路程/ m 9 24.68±10.10 5.42±2.07模型組 - 8 83.44±33.13**29.75±8.57**通竅活血湯 12.04 g/kg 9 29.91±15.99##10.35±4.22##通竅活血湯 6.02 g/kg 9 29.70±10.04## 7.81±3.00##通竅活血湯 3.01 g/kg 10 36.49±8.66## 9.53±3.63##尼麥角林組 6 mg/kg 9 34.67±12.00##12.15±2.51假手術組-##
2.2 對全血及血漿黏度的影響 采用雙側頸總動脈(CCA)結扎的方法制作VD大鼠病理模型。模型組動物血液流變性發生明顯的改變,與假手術組相比,模型組全血黏度切變率1/s、5/s、50/s及全血高切、低切的相對黏度和還原黏度均明顯提高(P<0.05,P<0.01);通竅活血湯高、中劑量組和低劑量組與模型對照組相比,全血黏度切變率1/s、5/s、50/s、血漿黏度、全血低切還原黏度和相對黏度明顯降低 (P<0.05,P<0.01),全血高切還原黏度和相對黏度有降低趨勢,結果無顯著性差異 (見表2、表3)。

圖1 各組大鼠定向航行路線圖Fig.1 Directional navigation routemaps of each group of rats
表2 通竅活血湯對血管性癡呆大鼠的全血及血漿黏度的影響 ()Tab.2 Influence of TQHXD on BV of VD rats()

表2 通竅活血湯對血管性癡呆大鼠的全血及血漿黏度的影響 ()Tab.2 Influence of TQHXD on BV of VD rats()
注:與假手術組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01
組別 劑量 動物數/只全血黏度/(mPa·s)高切變率(200/s) 中切變率(50/s) 低切變率1(5/s) 低切變率2(1/s)血漿黏度/(mPa·s)9 3.95±0.34 4.96±0.46 10.67±1.27 26.37±3.43 1.31±0.05模型組 - 8 4.99±1.31 6.87±1.57* 18.50±3.28** 46.71±14.19** 1.42±0.07**通竅活血湯 12.04 g/kg 9 4.13±0.44 5.26±0.45# 11.71±1.23## 29.75±4.90## 1.11±0.04##通竅活血湯 6.02 g/kg 9 3.93±0.24 4.97±0.31## 10.83±0.69## 27.57±1.89## 1.14±0.06##通竅活血湯 3.01 g/kg 10 4.08±0.17 5.22±0.13# 11.39±0.55## 29.43±2.46## 1.09±0.03##尼麥角林組 6 mg/kg 9 4.18±0.25 5.24±0.34# 11.18±0.89## 27.20±3.46## 1.31±0.10假手術組-#
表3 通竅活血湯對血管性癡呆大鼠高切,低切下的全血相對黏度和還原黏度影響 ()Tab.3 Influence of TQHXD on the whole b lood reduced viscosity and the whole blood relative viscosity of VD rats in high and low shear situation()

表3 通竅活血湯對血管性癡呆大鼠高切,低切下的全血相對黏度和還原黏度影響 ()Tab.3 Influence of TQHXD on the whole b lood reduced viscosity and the whole blood relative viscosity of VD rats in high and low shear situation()
注:與假手術組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01
組別 劑量 動物數/低切變率(5/s)全血相對黏度 全血還原黏度/(mPa·s) 全血相對黏度 全血還原黏度/(mPa·s高切變率(200/s)只)假手術組9 3.02±0.19 6.39±0.97 20.21±2.71 60.92±10.28模型組 - 8 3.90±0.90* 8.32±1.31* 40.92±10.11** 124.08±25.79**通竅活血湯 12.04 g/kg 9 3.73±0.42 8.07±1.05 26.09±4.24## 77.97±19.29##通竅活血湯 6.02 g/kg 9 3.47±0.33 7.04±1.04 24.07±2.86## 65.68±9.15##通竅活血湯 3.01 g/kg 10 3.76±0.17 7.50±0.91 26.45±2.64## 68.83±5.48##尼麥角林組 6 mg/kg 9 3.12±0.30# 7.03±1.52 20.68±2.70## 65.34±9.62 -##
2.3 紅細胞聚集指數、紅細胞變形指數的影響與假手術組相比,模型組紅細胞變形指數 (Red Ce11Deformabi1ity Index,RCD)及紅細胞聚集指數(Erythrocyte Aggregation Index,EAI)顯著提高(P<0.01);通竅活血湯高、中、低劑量組與模型組相比,紅細胞聚集指數明顯降低 (P<0.01),而對紅細胞變形指數無影響 (P>0.05)(見表4)。
表4 通竅活血湯對血管性癡呆大鼠RCD、EAI的影響()Tab.4 Influence of Tongqiao Huoxue Decoction on RCD and EAIof VD rats()

表4 通竅活血湯對血管性癡呆大鼠RCD、EAI的影響()Tab.4 Influence of Tongqiao Huoxue Decoction on RCD and EAIof VD rats()
注:與假手術組比較,**P<0.01;與模型組比較,##P<0.01
集指數假手術組組別 劑量 動物數/只紅細胞變形指數紅細胞聚9 0.86±0.08 6.68±0.49模型組 - 8 1.09±0.07**11.23±2.60**通竅活血湯 12.04 g/kg 9 0.95±0.09## 7.37±1.98##通竅活血湯 6.02 g/kg 9 0.90±0.11## 6.92±0.34##通竅活血湯 3.01 g/kg 10 1.02±0.10 7.05±0.76##尼麥角林組 6mg/kg 9 0.98±0.12 6.61±0.39 -##
近年來研究表明[8],高黏血癥是癡呆的危險因素之一。其機制可能與血液黏滯度異常導致血流變慢,血液黏稠度增加而致腦血流量下降,腦部缺血缺氧,損害大腦的學習記憶功能有關,因此血液流變學檢驗是臨床上心腦血管閉塞性疾病診斷、判定病情及預測療效的重要指標[9]。研究顯示[10],血管性癡呆患者存在不同程度的血液流變學異常,全血黏度增加、循環阻力升高、腦血流速度減慢,腦血流量降低,腦組織灌注不足,缺血缺氧等,繼而引發癡呆。與此同時,血液流變學也是血管性癡呆的高危因素,如高血脂、動脈粥樣硬化、高血壓、腦梗死的重要檢測指標。因此檢測血液流變學,有助于提示血管性癡呆高危因素,幫助血管性疾呆臨床治療。
血液流變學的異常血液有 “濃、黏、凝、聚”的傾向。濃,指血液的濃度增加,表現血漿蛋白、血脂等濃度增高等。黏,指血液黏稠,表現為全血和血漿比黏度增加,黏度增高可導致使血流減少,血流動力學紊亂,同時可造成血管壁的物理損傷和血小板反應性增強,內皮細胞損傷,促使動脈硬化的加重及血栓形成。黏度的升高的主要原因為升高的纖維蛋白原濃度,纖維蛋白原在血漿中能形成網狀結構,影響血液流動,并增加紅細胞和血小板聚集性,使紅細胞變形性下降,血漿黏度增高[11]。低切變率下的全血黏度值,可以反映紅細胞的聚集程度,聚集程度越高,紅細胞的攜氧能力越弱,血管內的血流阻力增大從而引起血流不暢[12]。凝,指血液的凝固性增加,表現為血漿纖維蛋白原增加,凝血速度加快。聚,指紅細胞聚集性增加,表現為紅細胞和血小板在血漿中電泳緩慢,紅細胞沉降率加快等。
本實驗結果顯示,模型對照組動物經過手術造模以后,與假手術組比較,大鼠到達平臺路線圖明顯冗雜,EL和總路程均有顯著的延長,結果存在顯著性差異,表明,大鼠學習記憶能力顯著降低。血液流變學結果顯示,其 “濃、黏、凝、聚”的傾向明顯,表現在全血黏度明顯提高,血漿黏度的顯著增加,紅細胞變形指數及紅細胞聚集指數顯著提高。在給予通竅活血湯31 d后,通竅活血湯高、中、低劑量組較模型對照組相比,大鼠到達平臺路線圖明顯簡潔,EL和總路程明顯縮短,表明大鼠學習記憶能力明顯恢復。全血低切、中切全血黏度及血漿黏度明顯降低;高切全血黏度呈降低趨勢,結果無顯著性差異;通竅活血湯高、中、低劑量組,能明顯降低血管性癡呆大鼠的紅細胞變形指數和紅細胞聚集指數。另外高切條件下個各全血黏度指標未改變的原因可能為,當切變率大于200/s紅細胞便不能聚集在一起呈單個分散的狀態從而使流動摩擦力降低,而這種無法聚集的原因可能為在低切變率狀態下,纖維蛋白原通過與血小板膜糖蛋白αⅡbβ3結合,介導血小板之間的聚集與黏附。纖維蛋白原支持一種快速的、不可逆性的血小板粘附,但隨著切變率的增高,其作用越來越弱,因此,纖維蛋白原可能不參與高切變率誘導的血小板聚集[13]。
通竅活血湯方中的多種藥物的有效成分,如川芎嗪、紅花苷等均具有抑制凝血因子及凝血酶的激活和抗血小板聚集作用,抑制血栓形成。此外,該方抑制通過抑制血漿6-酮-PGF1α使TAP活性升高,改善纖溶作用。從而降低全血黏度及紅細胞聚集指數等多種途徑,而達到改善血液流變的作用[14]。
綜上所述,給予通竅活血湯31 d,能顯著提高大鼠的學習和記憶能力,能顯著改善病態下血液流變學,降低紅細胞聚集指數使之恢復到接近正常水平的藥理作用,但其相關機制有待進一步研究。
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Influence of Tongqiao Huoxue Decoction on hem orheology of vascular dementia rats
GE Chao-1iang, WANG Xin-ming, YU Jian-ping, HUANG Zhao-gang, XU Du-juan*
(Pharmacy Department,The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University,Hefei230022,China)
AIMTo study the inf1uence of Tongqiao Huoxue Decoction(TQHXD,Chuanxiong Rhizoma,Paeoniae Radix rubra,Persicae Semen,Carthami Flos,etc.)on the memory and 1earning abi1ity and the efficacy of hemorheo1ogy on vascu1ar dementia(VD)rats.METHODSVD ratmode1was estab1ished by optimized bi1atera1carotid artery 1igation.The MORRISwater maze experiment was adopted to eva1uate the etho1ogy of the VD rats.B1ood was drawn from abdomina1aorta.Theirwho1e b1ood viscosity and p1asma viscosity were detected at1ow,midd1e and high shear situations in VD rats by Rheo1ogy instrument.The hematocrit,the erythrocyte aggregation index and the erythrocyte rigidity index in VD rats were ana1yzed by hematorogy ana1yser.RESULTSCompared with themode1group,high,midd1e and 1ow dose groups of TQHXD significant1y reduced the time of escape 1atency and the distance of c1imbing on the p1atform(P<0.01).Compared with the sham group,themode1group marked1y increased in who1e b1ood viscosity at 1ow and midd1e shear situations,p1asma viscosity,erythrocyte aggregation index and erythrocyte deformation index(P<0.01,P<0.05)in thosemode1groups a1so increased. Compared with themode1group,high,midd1e and 1ow dose groups of TQHXD decreased thewho1e b1ood viscosity and p1asma viscosity at 1ow and midd1e shear situations(P<0.05).Erythrocyte aggregation index and erythrocyte deformation index a1so obvious1y decreased(P<0.01).CONCLUSIONTQHXD can significant1y improve thememory and 1earning abi1ity of VD rats.Theirmechanism of actionmightbe re1ated to its effects on the hemorheo1ogy.
Tongqiao Huoxue Decoction(TQHXD);vascu1ar dementia rats;MORRISwatermaze;hemorheo1ogy;memory and 1earning abi1ity
R285.5
A
1001-1528(2015)08-1641-06
10.3969/j.issn.1001-1528.2015.08.002
2014-08-18
安徽省年度重點科研計劃項目 (1301043047)
葛朝亮,男,碩士,副主任中藥師,研究方向為中藥藥效及物質基礎相關性。Te1:(0551)62922318,E-mai1:gechao1iang @126.com
*通信作者:許杜娟,女,主任藥師,碩士生導師,主要從事腫瘤藥理、臨床藥學方面研究。Te1:(0551)62922442,E-mai1:xudujuan6365@a1iyun.com.cn