基于AQP-4、P-gp黃芩苷、梔子苷配伍對缺血/再灌注損傷大鼠血腦屏障保護機制研究

李 敏，王 斌，曹 慧, 武 璞,沈 甜,宋亞剛, 翟小虎，侯建平

(陜西中醫藥大學藥學院，陜西 咸陽 712046)

基于AQP-4、P-gp黃芩苷、梔子苷配伍對缺血/再灌注損傷大鼠血腦屏障保護機制研究

李 敏，王 斌，曹 慧, 武 璞,沈 甜,宋亞剛, 翟小虎，侯建平

(陜西中醫藥大學藥學院，陜西 咸陽 712046)

課題組前期發現，黃芩苷、梔子苷(7 ∶3)配伍具有抗腦缺血作用[1-2]。本實驗進一步考察黃芩苷、梔子苷 (7:3) 配伍對腦缺血/再灌注損傷大鼠AQP-4、P-gp影響，探討黃芩苷、梔子苷配伍對腦缺血/再灌注損傷的血腦屏障通透性和腦水腫的影響及作用機制。

1 材料與方法

1.1 藥品與試劑 黃芩苷(陜西中鑫生物技術有限公司，批號140821); 梔子苷(陜西維奧生物技術有限公司,批號140912)。氯丙烯(上海興光化學有限公司)；伊文斯蘭(美國Sigma公司)； P-gp、Na+、K+-ATP酶Elisa試劑盒(南京建成生物工程研究所)，葡萄糖、丙酮酸和乳酸生化試劑盒(南京建成生物工程研究所)，AQP-4 一抗體，二抗(Chemicon公司，批號：BA1560)。

1.2 儀器 酶標儀(美國Bio-TEK公司)等。

1.3 動物分組與給藥 SD大鼠，♂，體質量280～320 g，[第四軍醫大學醫院實驗動物中心，合格證號SCXK-(軍)2012-0007]。大鼠隨機分為假手術組、模型組、梔子苷+黃芩苷大、小劑量組(18+42) mg·kg-1、(9+21) mg·kg-1，氯丙烯組(1 g·L-1)，假手術組和模型對照組給予等體積的4%的吐溫溶液，其余各組藥物用 4% 的吐溫溶解灌胃給藥，連續7 d。

1.4 腦缺血/再灌注損傷模型建立 末次給藥30 min以后，采用線拴法復制大鼠大腦中動脈腦缺血/再灌注模型(MCAO)[3]。

1.5 指標測定

1.5.1 腦含水量測定 大鼠再灌注24 h斷頭取腦，從損傷區前緣取200 mg左右腦組織，計算腦水含量/%=(濕重-干重)/濕重×100%。

1.5.2 腦組織中的EB水平檢測 參照文獻[4]，腦缺血/再灌注損傷大鼠尾靜脈注射EB-PBS液，檢測腦組織中的EB水平。

1.5.3 腦組織中P-gp含量和Na+、K+-ATP酶活力測定 大鼠于缺血2 h/再灌22 h后斷頭取腦，去掉嗅球、小腦和低位腦干，將患側大腦在冰上按1 ∶9生理鹽水制成10%的組織勻漿，離心后取上清液，按照試劑盒說明書測定。

1.5.4 血清葡萄糖、丙酮酸和乳酸含量測定 腦缺血/再灌注損傷大鼠于缺血2 h/再灌22 h后，取血清，按試劑盒說明書操作。

1.5.5 腦組織切片制備及HE染色 缺血2 h/再灌注22 h，麻醉并4%多聚甲醛大鼠，取腦，固定、石蠟包埋，HE染色。

1.5.6 腦組織內AQP-4 表達的檢測 應用免疫組織化學染色檢測腦組織中不同部位AQP-4蛋白的表達。假手術組腦組織作為對照。陽性部位為細胞膜，棕黃色為陽性表達。

2 結果

腦缺血模型組腦含水量、Na+，K+-ATP酶活力、EB、葡萄糖、丙酮酸、乳酸、P-gp含量明顯升高(P<0.01，P<0.05)，同時缺血大腦皮層AQP-4陽性表達增強；病理結果顯示模型組缺血區出現形態結構不清、血管腔受壓變形、組織疏松、細胞體積增大及明顯水腫，細胞空泡樣變，神經元胞核破碎、結構消失。黃芩苷、梔子苷配伍能明顯降低腦含水量、Na+，K+-ATP酶活力、EB、葡萄糖、丙酮酸、P-gp含量(P<0.05)，下調AQP-4表達，并能明顯改善腦組織損傷。結果見Tab 1～3。

GroupDose/mg·kg-1EBcontent/μg·g-1Cerebralwatercontent/%Sham13.05±1.58**30±20*Model16.20±1.3460±60Baicalin+Geniposides21+913.78±3.3650±2042+1813.23±2.23*40±10*Chloropropene0.2013.94±1.43*50±10

*P<0.05，**P<0.01vsmodel

GroupDose/mg·kg-1P-gp/mg·g-1Na+,K+-ATP/10U·g-1Sham7.53±2.86*1.15±0.25*Model11.74±2.460.66±0.31Baicalin+Geniposides21+98.46±2.28*0.95±0.2442+188.09±1.67**1.03±0.19*Chloropropene0.208.23±2.26*0.98±0.19*

*P<0.05，**P<0.01vsmodel

GroupDose/mg·kg-1Glucose/mmol·L-1Pyruvicacid/mmol·L-1Lacticacid/mmol·L-1Sham6.88±1.58*0.29±0.07**31.04±10.04*Model11.22±3.910.53±0.1548.26±17.17Baicalin+Geniposides21+98.30±2.230.35±0.09*37.09±12.4242+187.50±1.68*0.31±0.12*33.50±10.39Chloropropene0.207.57±1.89*0.36±0.10*38.00±11.70

*P<0.05,**P<0.01vsmodel

3 討論

已知AQP-4升高星形膠質細胞足突腫脹，血腦屏障通透性增加，促發明顯的腦水腫和梗死[5]。P-gp是血腦屏障處重要的藥物轉運蛋白，腦缺血時，P-gp表達明顯增加，增加BBB通透性[6]。腦組織缺血缺氧時，葡萄糖進行無氧酵解，乳酸增多，細胞膜上Na+，K+-ATP酶活性降低，細胞內液呈高滲狀態，產生細胞毒性腦水腫。課題組發現黃芩苷、梔子苷配伍具有防治腦缺血/再灌注療效[7]。本實驗探討黃芩苷、梔子苷配伍對CIRI后P-gp、葡萄糖無氧酵解及AQP-4蛋白表達的影響，闡釋其降低BBB通透性，發揮防治腦水腫的作用機制。

腦缺血模型組大鼠腦含水量、EB通過量、P-gp含量、AQP-4蛋白表達明顯升高，顯示出缺血性損傷BBB通透性明顯增強；缺血區細胞形態不清，有細胞體積增大、水腫，神經元胞核破碎、結構消失；Na+，K+-ATP酶活力降低、葡萄糖、丙酮酸及乳酸含量升高，顯示出腦缺血損失時，無氧呼吸明顯增強，細胞毒性明顯。可見，黃芩苷、梔子苷(7 ∶3)配伍可能通過提高Na+，K+-ATP酶活性，降低腦組織無氧呼吸，減輕細胞毒性；降低P-gp含量、AQP-4蛋白表達，改善BBB 通透性，減輕腦水腫損傷，從而起到防治腦缺血/再灌注損傷的作用。但其體內調控的機制仍需進一步深入研究。

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[3] 王 斌, 于紹坤, 孫建寧, 等. 清腦宣竅滴丸對急性腦缺血損傷大鼠的保護作用及機理初探[J]. 中國實驗方劑學雜志, 2009, 15(1): 37-41.

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Effect of Baicalin and Geniposide on blood brain barrier permeability in cerebral ischemia reperfusion injury rats based on AQP-4, P-gp and its mechanism

LI Min，WANG Bin，CAO Hui, WU Pu, SHEN Tian, SONG Ya-gang, ZHAI Xiao-hu, HOU Jian-ping

(CollegeofPharmaceuticalScience,ShaanxiUniversityofChineseMedicine，XianyangShanxi712046,China)

黃芩苷+梔子苷; 腦缺血/再灌注損傷; 血腦屏障; 腦水腫；水通道蛋白；P-糖蛋白

Baicalin and Geniposide; cerebral ischemia reperfusion injury; BBB; brain edema；aquaporin-4(AQP-4); P-glycoprotein(P-gp)

時間：2017-3-4 11:51

http://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20170304.1151.058.html

2016-10-20,

2016-12-09

國家自然科學基金資助項目(No 81473385)；陜西省教育廳重點實驗室項目(No 13JS029)；陜西省中管局項目(No 13-zy016)

李 敏(1978-)，女，博士，副教授，Tel:029-38185165,E-mail：liminsweet@126.com; 王 斌(1978-)，男，教授,通訊作者,E-mail：wangbin812@126.com

10.3969/j.issn.1001-1978.2017.03.029

A

1001-1978(2017)03-0443-02

R-332；R284.1；R289.1；R322.81；R743.310.22；R743.310.531