遠志對坐骨神經干復合動作電位傳導速度及興奮性的影響

劉紅云，邢自豪，陳錦文

(1.湖北工程學院 生命科學技術學院, 湖北 孝感 432000；2.湖北工程學院 新技術學院， 湖北 孝感 432000)

遠志對坐骨神經干復合動作電位傳導速度及興奮性的影響

劉紅云1，邢自豪2，陳錦文1

(1.湖北工程學院 生命科學技術學院, 湖北 孝感 432000；2.湖北工程學院 新技術學院， 湖北 孝感 432000)

為了探討遠志對坐骨神經干復合動作電位(AP)傳導速度和興奮性的影響，采用20只牛蛙隨機分為對照組5只，實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組各5只。分離牛蛙坐骨神經后，對照組用任氏液、實驗(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)組分別用濃度為0.457 mg/mL、3.625 mg/mL、14.625 mg/mL的遠志液對其進行處理。用MD3000生物信號采集處理系統測定各組牛蛙坐骨神經實驗用液浸泡前、后神經干復合AP傳導速度和興奮性。結果表明：各組浸泡后與浸泡前的牛蛙坐骨神經復合AP傳導速度平均比值依次為(101.25±16.00)%、(119.29±13.00)%、(96.25±6.00)%、(52.25±4.00)%；各組浸泡后與浸泡前的牛蛙坐骨神經AP振幅平均比值依次為(101.73±8.00)%、(119.29±13.00)%、(97.03±4.00)%、(11.89±3.00)%。經F檢驗，不同組間的坐骨神經AP傳導速度比、振幅比的組間效應均為P<0.01，有極顯著的差異。經多重比較，對照組與實驗Ⅱ組間的速度比和振幅比沒有顯著性差異性，P>0.05；其余各組間均有極顯著性差異，P<0.01。說明在體外，一定的低濃度遠志液對神經傳導速度和興奮性均有促進作用，隨著遠志液濃度的升高，對神經傳導/振幅的作用先為逐漸促進，后轉為抑制作用。

遠志；神經傳導速度；興奮性；坐骨神經

在中醫理論中，遠志性溫，味辛、苦，歸腎、心、肺經，有安神益智之效。早在2000多年前的漢朝時期就有遠志入藥的記載，東漢時期的中藥典籍《神農本草經》中，就載它“主咳逆傷中，補不足，除邪氣，利九竅，益智慧，耳目聰明，不忘，強志倍力。”在李時珍所著的《本草綱目》中對遠志的藥理做出詳細的論述：“遠志，少足少陰腎經，非心經藥也。其功專于強志益精，治善忘。益精與志，皆腎經之所藏也。腎經不足，則志氣衰，不能上通與心，故迷惑善忘?！边h志，為多年生草本植物，其主要藥用成分為細葉遠志或寬葉遠志的干燥根，二者均屬于遠志科、遠志屬植物。遠志主要提取成分為遠志皂苷甲、遠志皂苷乙、氧雜蒽酮、遠志糖醇、遠志堿和桂皮酸的衍生物等。皂苷以皮部含量最多，主要有遠志皂苷 A、B、C、D、E、F、G。

藥用植物對神經功能的影響是中、西醫藥研究的一個重要方面。巴豆zehntneri是巴西東北部生長的一種天然芳香植物。巴豆zehntneri香精油和其主要成分茴香腦可降低大鼠坐骨神經干復合AP的興奮性和傳導速度[1]。坐骨神經纖維化可由慢性神經壓迫引起，結締組織生長因子在神經損傷和纖維化過程中起重要作用，高山紅景天能夠顯著降低結締組織生長因子，有利于神經功能的修復[2]。芳樟醇是一種萜類化合物，是多種植物精油里的一種主要成分。具有多種生物和藥理活性，包括對中樞神經系統和嗅覺受體的抑制作用。芳樟醇通過作用于電壓依賴性鈉(+)通道阻斷AP，也和局部麻醉劑一樣對軀體感覺系統起作用[3]。中藥遠志(PolygalatenuifoliaWilld)為多年生草本植物，藥用其根。本文用神經電生理研究方法，觀察遠志對坐骨神經干復合動作電位傳導速度和興奮性的影響，對遠志作用機制的研究具有一定的參考作用。

1 材料與方法

1.1試劑

采用濃度為0.457 mg/mL、3.625 mg/mL、14.625 mg/mL的遠志液，任氏液。遠志由湖北孝感中藥材有限公司提供，經鑒定質量合格。其他試劑由湖北工程學院生命科學技術學院實驗室藥庫提供。遠志50 g，加水淹沒，煮沸20分鐘后提取遠志液。重復加水淹沒煎煮一次，并將前后兩次煎煮提取的遠志液混合，用旋轉蒸發器濃縮濃度為29.25 mg/mL的遠志液。再將遠志液作溶液，按任氏液的配法，將遠志液配成遠志生理液，并用任氏液稀釋配成各種不同濃度的遠志液。

1.2儀器設備

MD3000生物信號采集處理系統，由安徽正華生物儀器設備有限公司研制。神經屏蔽盒，由北京微信斯達科技發展有限責任公司供給。分析天平，由上海舜宇恒平科學儀器有限公司制造。其他器具由湖北工程學院生命科學技術學院實驗室提供。

1.3動物分組及坐骨神經干的提取

20只牛蛙，由中百倉儲孝感購物廣場有限公司提供，體重200～300 g，雌雄不限，隨機分為對照組5只，實驗I、II、III組各5只，分別提取牛蛙左右側坐骨神經干并放入任氏液培養皿中穩定興奮性10分鐘。

1.4坐骨神經干興奮性及動作電位傳導速度的測定

牛蛙坐骨神經干在穩定興奮性后，用MD3000生物信號采集系統分別測定興奮性和AP傳導速度，作為實驗試劑浸泡前測得的數據。隨后，對照組轉入另一任氏液培養皿中10分鐘，實驗I、 II、III組分別轉入濃度為0.457 mg/ml、3.625 mg/ml、14.625 mg/ml的遠志液培養皿中10分鐘，再用MD3000生物信號采集處理系統分別測定各組牛蛙坐骨神經干的興奮性和AP傳導速度，作為實驗試劑浸泡后測得的數據。分別求出各組用實驗試劑浸泡后與浸泡前測得數據的比值。

1.5統計分析

各組測定的浸泡后與浸泡前數據比值用SPSS 19.0進行F檢驗，計算P值，判斷差異顯著性。

2 結果與分析

2.1坐骨神經干AP傳導速度測定結果與分析

對照組浸泡后/前AP傳導速度比值是1.0125，實驗I、II、III組浸泡后/前AP傳導速度比值分別是1.1929、0.9625、0.5225。經F檢驗，各組之間比較的組間效應結果均是P <0.01，有極顯著性差異；多重比較結果是，對照組與實驗Ⅱ組間的速度比值沒有顯著性差異，P>0.05；其余各組間均有極顯著性差異, P<0.01。結果顯示，一定低濃度的遠志液對神經干AP傳導速度有促進作用，隨著遠志液濃度的升高，對神經干AP傳導的作用先為逐漸促進，后轉為抑制作用，見表1和圖1。

圖1 不同遠志液濃度浸泡后/前AP傳導速度比值趨勢圖

對照組實驗I組實驗II組實驗III組浸泡后/前速度比(mean±SD)1.0125±0.161.1929±0.13a0.9625±0.06bc0.5225±0.04d

注：a與對照組比較P<0.01；b與對照組比較P>0.05， c與實驗I組比較P<0.01；d與對照組、實驗I組、實驗II組比較均為P<0.01。

2.2坐骨神經干興奮性測定結果與分析

對照組浸泡后/前AP振幅比值是1.0173，實驗I、II、III組浸泡后/前AP振幅比值分別是1.2484、0.9703、0.1189。經F檢驗，各組之間比較的組間效應結果均是P <0.01，說明具有極顯著性差異。多重比較結果顯示，對照組與實驗Ⅱ組間的振幅比值沒有顯著性差異，P>0.05；其余各組間均有極顯著性差異, P<0.01。結果顯示，一定低濃度的遠志液有增強牛蛙坐骨神經干復合AP興奮性的作用，隨著遠志液濃度的升高，對牛蛙坐骨神經干復合AP興奮的作用先為逐漸促進，后轉為抑制作用，見表2和圖2。

表2 各組浸泡后/前AP振幅比值比較

注：a與對照組比較P<0.01；b與對照組比較P>0.05， c與實驗I組比較P<0.01；d與對照組、實驗I組、實驗II組比較均為P<0.01。

3 討論

神經功能的檢測有多種方法，觀察神經AP的傳導速度和興奮性是其中的一個方面。神經AP傳導速度的快慢和興奮性的強弱通?？稍谏窠洸∽儽憩F，而一些藥用植物也顯示對其有明顯的影響，從而體現這些植物的藥用價值。Moghadam 等體外實驗證明，阿魏油膠樹脂水溶液孵化的小鼠吡咯醇中毒后坐骨神經復合AP潛伏期縮短，振幅得到提高[4]。附子有效加速糖尿病大鼠神經傳導速度，縮短縮爪潛伏期[5]。胡蘆巴種子提取物可持續保護大鼠坐骨神經擠壓傷導致的熱痛覺過敏，恢復坐骨神經傳導速度，減輕損傷[6]。遠志可通過提高大鼠尾部感覺神經傳導速度，降低坐骨神經醛糖還原酶活性，上調坐骨神經絲蛋白的表達，發揮對大鼠坐骨神經的保護作用[7]。遠志在本實驗中則是隨著濃度的高低變化對牛蛙坐骨神經干AP傳導速度和興奮性的影響表現為雙向作用。

研究表明，一些藥用植物不僅影響神經傳導速度和興奮性，而且同時具有抗病變神經氧化應激的作用。糖尿病神經病變是糖尿病最常見的繼發性并發癥，其特點是神經傳導速度減慢，神經損傷部位疼痛加重，感覺喪失和神經纖維變性。用柚皮苷治療實驗性大鼠神經病變四周，顯著抑制痛覺閾值、內源性抗氧化劑、膜結合的無機磷酶水平下降，同時顯著地降低了增高的氧化-亞硝化、炎性介質、凋亡水平。柚皮苷-胰島素聯合應用不僅減輕糖尿病病情，而且能逆轉糖尿病神經病變。柚皮苷是一種具有抗氧化、抗凋亡、疾病修復作用的潛在的黃酮類生物質，通過內源性生物標志物的調制，抑制糖尿病引起的神經痛[8]。丹酚酸A是丹參的一個主要有效的水溶性成分，能夠增加糖尿病大鼠爪機械剌激縮足反應閾值和運動神經傳導速度，減輕坐骨神經病變。丹酚酸A可增加腺甘酸活化蛋白激酶磷酸化水平，上調過氧化物酶增殖物激活受體γ 共激活因子-1α、沉默信息調節蛋白、神經元型一氧化氮合酶[9]。在大鼠腹腔注射鏈脲佐菌素四周后導致顯著的溫痛覺過敏和高脂血癥、糖尿病，血清中抗氧化物歧化酶、谷光甘肽和過氧化氫酶顯著降低，丙二醛顯著增高。用黃醉蝶花治療四周后顯著降低痛閾值、高血脂、脂質過氧化、氧化應激[10]。菖蒲皂苷顯著改善大鼠坐骨神經慢性壓迫性損傷的疼痛閾值、坐骨神經功能、電生理變化，組織生化、組織病理學變化也減輕。這些作用可能是菖蒲皂苷的抗氧化、抗炎、神經保護作用等多種功效作用的結果[11]。附子可以保護雪旺細胞避免高糖損傷，可以顯著降低糖尿病大鼠的細胞凋亡率、超氧陰離子和過氧化水平[5]。遠志通過其抗氧化作用可降低氧化損傷所致腦組織炎癥因子含量的增加,改善D-半乳糖模型鼠學習記憶能力[12]。因此，病變神經的氧化應激反應直接影響神經傳導速度和興奮性。能抗氧化應激的藥用植物也能改善有病變神經的功能，增強其神經傳導速度和興奮性。

有些藥用植物可促進病損神經的再生。神經軸突變性、脫髓鞘和萎縮是糖尿病神經病變的特征，與神經軸突再生、髓鞘再生、突觸發生減弱有關。神經生長因子降低可能在糖尿病多發性神經病變的病理機制中起重要作用。在一些薯蕷類品種中含有的甾體皂素可增加糖尿病大鼠坐骨神經里的神經生長因子水平，促進PC12細胞里的軸突生長，提高糖尿病神經病變小鼠模型的神經傳導速度。皂素治療過的糖尿病小鼠顯示神經髓鞘破壞減少，增加有髓鞘的軸突面積，改善受損的神經軸突。穿龍薯蕷中一種主要的黃姜皂素，在糖尿病神經病變模型里可逆轉神經功能和神經超微結構的改變，誘導神經再生[13]。紅芪能有效促進大鼠近端神經殘端側枝生長，顯著增加周圍神經再生過程中的擴增率[14]。銀杏葉提取物的腹腔注射能有效促進實驗性大鼠面部神經擠壓傷的神經再生[15]?？傊S著這些藥用植物對神經功能作用機制的深入研究，必將有力促進治療神經損傷中醫中藥的開發和利用。

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(責任編輯：熊文濤)

EffectofPolygalaTenuifoliaonConductionVelocityandExcitabilityofComplexActionPotentialofSciaticNerveTrunk

Liu Hongyun1, Xing Zihao2，Chen Jinwen1

(1.SchoolofLifeScienceandTechnology,HubeiEngineeringUniversity,Xiaogan,Hubei432000,China; 2.CollegeofTechnology,HubeiEngineeringUniversity,Xiaogan,Hubei432000,China)

To study the effects of polygala tenuifolia on the conduction velocity and excitability of complex action potential(AP) of sciatic nerve trunk, 20 bullfrogs were randomly divided into the control group with 5 bullfrogs. The experiment group I with 5 bullfrogs, the experiment group II with 5 bullfrogs and the experiment group III with 5 bullfrogs.The sciatic nerve trunk in the control group were treated with the Ringer solution, The sciatic nerve trunk in the experiment groupⅠ, Ⅱand Ⅲ were treated with the Polygala decoction 0.457 mg/mL, 3.625 mg/mL and 14.625 mg/mL respectively. The AP conduction velocity and amplitude were measured of the sciatic nerve's of the bullfrogs before and after being treated by MD3000 biological signal acquisition/treatment system. The experimental data showed that each group's average nerve conduction velocity ratio that after/before treated were(101.25±16.00)%,(119.29±13.00)%,(96.25±6.00)% and(52.25±4.00)%. The nerve action potential amplitude's were (101.73±8.00)%,(119.29±13.00)%,(97.03±4.00)% and(11.89±3.00)%. ByFtest, the between-subjects effects were utterly and significantly different (P<0.01). There was no significant difference in the ratio of the nerve conduction velocity and the amplitude between the control group and the experiment groupⅡ, (P>0.05). As for others, there were very significant differences according to the multiple comparisons (P<0.01). The effect of certain low concentration Polygala decoction on nerve conduction velocity and excitability would be promoted in vitro, as the Polygala concentration increased the effect on nerve conduction velocity/excitability which was gradually promoting at first, and than would be changed to inhibit when the concentration of Polygala decoction was getting higher and higher.

Polygalatenuifolia; nerve conduction velocity; excitability; sciatic nerve

R575

A

2095-4824(2017)06-0022-05

2017-09-02

湖北工程學院科研項目(Z2013005)

劉紅云(1956- )，男，湖北孝感人，湖北工程學院生命科學技術學院高級實驗師。

陳錦文(1990- )，女，湖北孝感人，湖北工程學院生命科學技術學院教師，碩士。