燈盞細辛與赤芍配伍對永久性腦缺血損傷大鼠的保護作用

范婭丹， 韓江全， 鄧才洪

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燈盞細辛與赤芍配伍對永久性腦缺血損傷大鼠的保護作用

范婭丹， 韓江全， 鄧才洪

目的 探討燈盞細辛與赤芍配伍藥對腦缺血性損傷大鼠的保護作用及可能機制。方法 方法48只成年SD雄性大鼠隨機分為4組：假手術組、腦缺血組、配伍藥物治療組、阻滯劑組，每組12只。采用線栓法制作大腦中動脈閉塞模型。于缺血后24 h后行神經功能缺損評分，斷頭取腦行TTC染色檢測腦梗死面積，實時熒光定量PCR法、蛋白質免疫印記法測缺血區腦皮質SHH、Patched-1、Gli-1mRNA及蛋白的表達。結果 配伍藥物組缺損評分、腦組織梗死面積顯著低于腦缺血組和阻滯劑組。腦組織shh 、Patched-1、Gli-1 mRNA及蛋白表達量顯著高于腦缺血組，阻滯劑組Gli-1mRNA及蛋白表達量顯著低于配伍藥物組。結論 燈盞乙素與芍藥苷配伍對大鼠局灶性腦缺血損傷具有一定的保護作用，其機制與上調Sonic Hedgehog(Shh)通路關鍵蛋白分子表達量有關。

燈盞細辛； 赤芍； 腦缺血； 配伍

腦梗死發病率為各類腦血管疾病之首，具有高發病率、高病死率、高致殘率的特點[1，2]。目前最有效的治療為溶栓和取栓[3]，但受治療時間窗和適應證的限制，無法成為常規治療手段[4]。燈盞細辛、赤芍配伍來源于民間組方，用于治療卒中淤血阻絡證及急性腦梗死等病癥，有廣泛臨床應用基礎、療效確切。但其作用機制尚不明確，本實驗通過觀察燈盞細辛與赤芍配伍藥對腦缺血大鼠腦組織SHH、Patched-1、Gli-1 mRNA及其蛋白的表達的影響，探討燈盞細辛與赤芍配伍對腦缺血大鼠神經的保護作用和可能機制，為其臨床應用提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗動物 48只SPF級雄性SD(Sprague-Dawley )大鼠，8～10周齡。體重為250～280 g，購自南方醫科大學實驗動物中心，許可證號：SCXK(粵)-2011-0015。

1.1.2 實驗試劑 燈盞細辛粗提物、赤芍粗提物及環巴胺(Cyclopamine)(上海融禾醫藥科技)；2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)(美國 Sigma)；Gli-1兔多克隆抗體購自(美國Santa Cruz)；SHH羊多克隆抗體(美國 Santa Cruz)；Patched-1兔多克隆抗體(美國Novus Biologicals)。All-in-OneTMFirst-Strand cDNA Synthesis Kit (美國GeneCopoeia)；All-in-OneTMqPCR Mix (美國GeneCopoeia)。基因序列查自美國國立生物技術信息中心(NCBI) 基因庫，由生工生物工程有限公司設計，在NCBI Primer-BLAST進行特異性檢驗，引物序列由生工生物工程合成。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗分組 購入動物后將所有動物按隨機數字表法隨機分為假手術組、腦缺血組、配伍藥物組、阻滯劑組。配伍藥物組與阻滯劑組于缺血后0 h、6 h分別腹腔注射配伍藥物(燈盞細辛248 mg/kg+赤芍372 mg/kg)[5]，假手術組和腦缺血組于同一時間腹腔注射等量生理鹽水。阻滯劑組于缺血前15 min腹腔注射Cyclopamine(6 mg/kg)，其他各組于同一時間腹腔注射等量生理鹽水。

1.2.2 模型制作 購入動物后適應性喂養1 w,采用Longa線栓法建立永久性大腦中動脈阻塞腦缺血模型。模型制作時假手術組插入線栓距頸動脈分叉處10～12 mm，其余各組大鼠插入線栓距頸動脈分叉處18±0.5 mm(插入線栓感到阻力為止)。

1.2.3 神經功能評分 參照Zea-Longa 5分制評分標準:0分：無神經損傷癥狀；1分：對側前爪不能完全伸展；2分：向外側轉圈；3分：向對側傾倒；4分：不能自發行走，意識喪失。缺血后3 h進行首次評分，評分為0分或4分的剔除(正常組0分的保留)，隨機補充。缺血 24 h 對各組大鼠(各組6只，共24只)進行行為學評分并紀錄。

1.2.4 TTC染色測腦梗死面積 將已行神經功能評分的大鼠(24只)麻醉處死后迅速斷頭取腦，于-20 ℃冰箱中速凍5 min，沿冠狀位將鼠腦切開成5片，厚度約2 mm。置于2%TTC磷酸鹽緩沖液中37 ℃避光孵育30 min，4%多聚甲醛固定，24 h后拍照用Image J測定每張切片腦梗死面積。計算梗死面積百分比。

1.2.5 Real-time PCR檢測SHH、Patched-1、Gli-1分子的mRNA表達 大鼠(每組6只，共24只)腦缺血24 h后斷頭取腦，取缺血區腦組織用液氮在研體中碾碎后加入trizol試劑(1 ml/50～100 mg)吹打混勻后按說明書提取總RNA。檢測RNA濃度并電泳判斷核酸完整性，按逆轉錄試劑盒說明書進行逆轉錄獲得cDNA，并按All-in-OneTMqPCR Mix 試劑盒說明書行實時定量PCR反應。以β-Actin為內參，采用2 -ΔΔCt法計算基因表達的差異[6]。

1.2.6 Western blod檢測SHH、Patched-1、Gli-1 蛋白含量 大鼠(與PCR實驗共用大鼠：每組6只，共24只)腦缺血24 h后斷頭取腦，取缺血區腦組織與RIPA裂解液按1 mg∶10μl比例于冰上勻漿后按說明書提取總蛋白。取總蛋白60 μl行BCA蛋白定量法測蛋白濃度。其總蛋白按1∶1比例加入上樣緩沖液(2×)沸水中水浴5 min使其變性，SDS-PAGE電泳(上樣量為30 μg/孔)后用半干轉印儀轉膜至硝酸纖維膜，5%脫脂奶粉室溫封閉1 h，相應一抗4 ℃孵育過夜。第2天復溫1 h后TBST洗滌3次，每次15 min。相應二抗孵育1 h，TBST洗滌3次，每次15 min。滴加ECL發光液后用暗盒于暗室曝光。拍照后用Image J分析條帶平均灰度值。計算各組蛋白相對表達量(相對表達量=目的蛋白/內參蛋白)。

2 結 果

2.1 神經功能缺損評分 假手術組無神經功能缺損，其余各組大鼠手術后24 h均有不同程度神經功能缺損，各組間存在顯著性差異(見表1)。配伍藥物組神經功能缺損評分較腦缺血組顯著減少(P<0.5)，阻滯劑組神經功能缺損評分較配伍組顯著增加(P<0.001)。

表1 不同組別大鼠的神經功能缺損評分和腦梗死面積百分數

與假手術組比較aP<0.05；與腦缺血組比較bP<0.05；與配伍藥物組比較cP<0.05

2.2 腦梗死面積 假手術組行TTC染色后未見梗死區，其余各組大鼠大腦染色均有不同范圍的白色梗死區，各組間存在顯著性差異(見表1)。配伍藥物組梗死面積百分比較腦缺血組顯著減少(P<0.05)，阻滯劑組梗死面積百分比較配伍藥物組顯著增加(P<0.05)

2.3 Real-time PCR檢測SHH、Patched-1、Gli-1分子的mRNA表達情況 實時定量PCR顯示：各組大鼠腦缺血24 h后SHH、Patched-1、Gli-1 mRNA表達水平存在顯著性差異(見表2)。與假手術組相比，腦缺血組mRNA表達水平顯著增高(SHH:P<0.05；Patched-1:P<0.05；Gli-1:P<0.05)。與腦缺血組相比，配伍藥物組mRNA表達水平顯著增高(SHH:P<0.05；Patched-1:P<0.05；Gli-1:P<0.05)。與配伍藥物組相比，阻滯劑組Gli-1 mRNA表達水平顯著降低(Gli-1:P<0.05)。

2.4 Western blod 檢測 SHH、Patched-1、Gli-1 蛋白含量 蛋白免疫印跡法顯示：大鼠腦缺血24 h后各組SHH、Patched-1、Gli-1蛋白表達水平存在顯著性差異(見表2)。與假手術組相比，腦缺血組各蛋白表達水平顯著增高(SHH:P<0.05；Patched-1:P<0.05；Gli-1:P<0.05)。與腦缺血組相比，配伍藥物組各蛋白表達水平顯著增高(SHH:P<0.05；Patched-1:P<0.05；Gli-1:P<0.05)。與配伍藥物組相比，阻滯劑組Gli-1蛋白表達水平顯著降低(P<0.05)。

表2 不同組別大鼠腦組織的Shh、Patched-1、Gli-1 的mRNA及蛋白含量表達情況(n=6)

與假手術組比較aP<0.05；與腦缺血組比較bP<0.05；與配伍藥物組比較cP<0.05

3 討 論

燈盞細辛又名燈盞花、短莖飛蓬或燈盞草，為菊科飛蓬屬植物短葶飛蓬[Erigeron breviscapus (Vaniot) Hand-Mazz]，以根或全草入藥。微苦，甘溫辛，性溫。歸心、肝經。燈盞細辛主要有效成分為黃酮類和咖啡酸酯類化學物質。燈盞細辛可通過調節腦缺血后的物質代謝，減輕腦水腫；改善記憶學習功能；具有抗抗炎、凋亡作用[7]。赤芍又名山芍藥或草芍藥，為毛茛科芍藥屬植物赤芍(PaeoniaIactiflora Pall)、草芍藥(P.obovata Maxim)和川赤芍(P.veitchii Lynch)的根部。味苦，性微寒。歸肝經。赤芍主要有效成分為單萜苷、多元酚類化學物質。在缺血再灌注模型中，赤芍可改善小鼠的學習記憶力及其空間分辨能力；降低NO毒性損傷及細胞內鈣超載；協同神經生長因子誘導的神經元突觸生長；抗血小板凝集、改善微循環[8]。民間組方燈盞細辛與赤芍配伍常用來治療卒中、偏癱，具有臨床應用基礎。研究表明燈盞花素和芍藥苷配伍組方合理，具有明顯的協同增效作用[9]。辛芍組方可改善腦缺血所致病理變化，增強病灶組織抗氧化和改善局部腦微循環血流[10]。本研究也證實燈盞細辛、赤芍組方能改善MCAO模型大鼠神經行為功能評分，減小梗死面積，有明確的神經保護功能。分泌蛋白Sonic Hedgehog是Hedgehog家族成員，與HH受體Ptched(12次跨膜蛋白)復合物結合。解除PTC對SMO(7次跨膜蛋白)的抑制。使轉錄因子Gli表達水平升高，Gli轉移到細胞內啟動相關蛋白的轉錄翻譯[11]。SHH作為胚胎時期成形素對胚胎的發育至關重要，突變會導致前腦無裂腦畸形、多指(趾)、短指(趾)等[12]。SHH可維持干細胞分裂和促進增殖基因的表達，與多種腫瘤的發生和發展密切相關[13]。在腦組織缺血方面,激活Sonic hedgehog信號通路可以通過上調Bcl-2表達及下調caspase-3表達抗凋亡；調節谷胱苷肽、超氧化歧化酶、一氧化氮、乳酸脫氫酶丙二醛等表達抗氧化；促進缺血組織血管再生和神經修復，從而改善腦組織缺血缺氧。

本研究中，腦缺血后SHH蛋白表達增高，應用燈盞細辛與赤芍組方治療腦缺血可使SHH信號通路關鍵蛋白表達上調，減輕腦缺血后神經功能缺損，減少腦梗死面積。環巴胺阻斷治療組SHH信號通路，可逆轉燈盞細辛與赤芍配伍的保護效應。表明燈盞細辛與赤芍組治療腦缺血的神經保護作用機制可能與增加SHH蛋白表達水平，激活SHH信號通路有關。本實驗可為藥物應用于臨床提供實驗依據，為下一步檢測藥物有效單體提供參考監測指標。但中藥多為多靶點作用，燈盞細辛與赤芍組方作用是否有其他作用點激活相關信號通路與SHH協同作用有待進一步研究研究。

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Compatibility of erigeron breviscapus and radix paeoniae rubra protects rats against cerebral ischemic injury

FAN Yadan，HAN Jiangquan，DENG Caihong.

(Department of Neurology，the Fifth Affiliated (Zhuhai) Hospital,Zunyi Medical College,Zhuhai 519100,China)

Objective To investigate the protective effect of the compatibility of Erigeron breviscapus and Radix Paeoniae Rubra on cerebral ischemia injury rats and its possible mechanisms.Methods Forty-eight adult male Sprague-Dawley rats were divided into four groups randomly:a sham operation group,a cerebral ischemia group,a treatment group and an inhibitor group,12 in each group.MCAO model was performed according to Zea-longa’s report.Neurological deficit scores were performed after 24 h of the operation.Then decapitated the rats and took out their brain.Detected infarct size by 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining,and detected the expression of the mRNA levels of Shh、Patched-1、Gli-1 by RT-PCR and assessed the proteins expression of them by Western blotting.Results The neurological deficit score and the infarct size in the treatment group were lower than that in the cerebral ischemia and inhibitors groups,both of the differences were statistically significant.RT-PCR and Western blotting suggested that the mRNA and protein levels of Shh、Patched-1、Gli-1 in the treatment group was higher than that in the cerebral ischemia group.The the GLI-1 level in the inhibitor group was lower than the treatment group．The differences were statistically significant.Conclusion The compatibility of Erigeron breviscapus and Radix Paeoniae Rubra has certain protective effect on permanent cerebral ischemia injury rats.Its mechanism was associated with the up-regulation of the expression of the key components of Sonic Hedgehog signaling pathway.

Erigeron breviscapus; Radix Paeoniae Rubra; Cerebral ischemia; Compatibility

1003-2754(2016)10-0894-03

2016-06-03；

2016-09-28

貴州省中醫藥、民族醫藥課題(黔中醫藥 20141433)；珠海市重點學科項目(珠衛 20088013)

(遵義醫學院第五附屬珠海醫院，廣東 珠海 519100)

韓江全，E-mail：gdshanjq@ 163.com

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