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      腦傷寧對大鼠腦缺血保護作用

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      腦傷寧對大鼠腦缺血保護作用

      【摘要】目的觀察腦傷寧對大鼠腦缺血再灌注腦損傷的保護作用。方法凝閉大鼠雙側椎動脈4~5h后,夾閉頸總動脈30min,再灌注90min,造成大鼠腦缺血再灌注損傷模型,觀察腦傷寧對腦組織中生化指標及腦電圖的影響。結果缺血再灌注造成腦組織嚴重損傷,腦組織中水、Na+、Ca2+含量及丙二醛(MDA)含量較對照組明顯增高,而超氧化物歧化酶(SOD)活力較對照組降低,并伴有腦電圖異常和腦組織結構病理性改變。夾閉頸總動脈前30min腹腔注射腦傷寧能降低腦組織中水、Na+、Ca2+含量及MDA含量,并提高SOD活力,對組織學檢查及腦電圖也有所改善。結論腦傷寧對腦缺血再灌注損傷具有保護作用。

      【關鍵詞】腦傷寧;腦缺血;再灌注損傷;Ca2+超載

      Abstract:ObjectiveTostudytheprotectiveeffectsofNaoshangningrecipeonbraininjuryinrats.MethodsThebilateralvertebralarteriesofratswereoccluded,and4~5hlater,thecarotidarteriesofratsintheconsciousconditionwereoccludedfor30minfollowedbyreperfusionfor90min.TheeffectsofNaoshangningrecipeonthecontentsofwater,Na+,andCa2+incortex,malondialdehyde(MDA)contentandsuperoxidedismutase(SOD)activityinbrainhemispheres,aswellastheEEGactivitieswereobserved.Results30minischemiaand90minafterreperfusion,thecontentsofwater,Na+,Ca2+,andMDAwereincreased,andtheSODactivitywasreducedwithabnormalEEGactivityandischemicinjuryinthebraintissues.Naoshangningrecipedecreasedtheelevatedwater,Na+,Ca2+,andMDAcontents,increasedtheSODactivity,reducedtheischemicinjuryofbraintissue,andpromotedtherecoveryofEEGactivities.ConclusionNaoshangninghasprotectiveeffectsoncerebralischemia-reperfusioninjuryinrats.

      Keywords:Naoshangningrecipe;cerebralischemia;reperfusioninjury;Ca2+overloading

      腦傷寧是武漢大學人民醫院神經科王安國教授之經驗方,由川芎、當歸、白芍、琥珀、鉤藤、遠志、茯苓、夜交藤等中藥組成,具有活血化瘀、寧心安神、平肝熄風、健脾除濕之功效。早期藥理學研究[1]表明腦傷寧可使高血黏模型大鼠的全血黏度、血漿黏度及紅細胞壓積明顯降低,為其臨床應用提供初步理論依據,本實驗進一步研究腦傷寧對急性腦缺血再灌注損傷大鼠的保護作用,并探討其作用機制。

      1材料和儀器

      1.1藥材

      實驗所需中藥材均購自湖北省中藥材公司,由武漢大學人民醫院藥學部質檢科鑒定。

      1.2藥物與試劑

      丁咯地爾注射液,批號01754,法國施維雅藥廠生產。超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒,批號20031004;丙二醛(MDA)試劑盒,批號20030811,均購自南京建成生物制劑研究所。

      1.3動物

      Wistar大鼠,雄性,體質量300~350g,10~12月齡,由武漢大學醫學院實驗動物中心提供,合格證號:SCXK(鄂)2003-0004。

      1.4儀器

      AA-670原子分光光度計(日本島津公司),RM-6200型多道生理記錄儀(日本島津公司)。

      2實驗方法

      2.1腦傷寧湯劑的制備

      參照文獻[1]的方法制備。

      2.2模型的建立與給藥

      大鼠50只,隨機分為5組,每組10只:即假手術(sham)組及單純缺血再灌注(IR)組,腦傷寧2個劑量組及丁咯地爾組。四血管結扎全腦缺血模型的制備參考文獻[2]。大鼠腹腔注射水合氯醛400mg·kg-1后,固定于立體定位儀,電燒灼凝閉兩側椎動脈,然后分離雙側頸總動脈并置套扣待用。置電極于大鼠額頂,描記腦電圖(EEG)。手術后4~5h,待大鼠完全清醒后,試驗動物分別腹腔注射25、100mg·kg-1腦傷寧,或5mg·kg-1丁咯地爾注射液,30min后扣閉兩側頸總動脈達30min,松扣后再灌注90min。sham組同樣手術,但不阻斷動脈。

      2.3檢測指標

      再灌注結束時迅速斷頭取出腦組織,去腦干和小腦,將腦組織劃“+”分為4個部分,3份立即低溫(-20℃)保存用于MDA含量、SOD活性和病理組織學檢查,1份用于測定腦組織水、Na+、Ca2+含量。其中腦水分用干濕重法,Na+、Ca2+含量用火焰原子吸收分光光度法[3],鄰苯三酚改良法[4]測定SOD活性,硫代巴比妥酸法[5]測定MDA含量。

      2.4統計學處理

      實驗數據以±s表示,對EEG的影響采用Ridit分析,其它采用組間t檢驗進行統計學分析,P<0.05為差異有顯著性。

      3結果

      3.1對腦缺血再灌注動物死亡率及EEG的影響

      在整個缺血及再灌注期間,IR組、腦傷寧25mg·kg-1組及丁咯地爾組分別有3、1、1只動物因缺血損傷引起動物死亡。四血管結扎后大鼠EEG電壓波幅變小,腦電很快抑制變平,按EEG變化程度分為5級[6],即達到缺血前波幅100%屬1級,75%以上為2級,75%~25%為3級,25%以下為4級,幾乎呈等電位的為5級。sham組在整個缺血及再灌注期間,EEG變化均以Ⅰ級為主。而缺血再灌注組缺血期EEG變化Ⅳ級有3只,Ⅴ級有3只;再灌注期EEG變化Ⅳ級有2只,Ⅴ級有4只,經Ridit分析,與sham組比較差異顯著,P<0.05。腦傷寧組EEG改變以Ⅲ級及Ⅳ級為主,經Ridit分析,與IR組比較差異顯著,P<0.05或P<0.01,說明腦傷寧可顯著改善EEG的恢復程度(見表1)。

      表1對大鼠腦缺血再灌注后EEG幅度變化的影響(略)

      Tab.1EffectonEEGinratsinducedbycerebralischemiareperfusion

      與假手術組比較:*P<0.05;與缺血再灌注組比較:#P<0.05,##P<0.01

      3.2對腦組織水、Na+、Ca2+、MDA含量及SOD活性的影響

      再灌注后IR組腦組織水、Na+、Ca2+以及MDA含量均明顯高于sham組(P<0.05或P<0.01)。腦傷寧組腦組織水、Na+、Ca2+,以及MDA含量明顯低于IR組(P<0.05或P<0.01)。而IR組腦組織SOD活性低于sham組(P<0.01),腦傷寧組腦組織SOD活性明顯高于IR組(P<0.01),與sham組接近(見表2)。

      3.3對腦組織形態學改變的影響

      缺血再灌注造成神經元錐體細胞腫脹、變形,乃至核固縮,核溶解,細胞壞死,間質也變得疏松。腦傷寧能顯著減輕這種損傷性改變,使壞死細胞數目減少,可見到較為完整的錐體細胞,間質也比較致密。

      4討論

      腦缺血再灌注損傷的發生機理涉及諸多方面,Ca2+超載與氧自由基的大量產生在其中扮演著重要的角色。本實驗觀察到腦缺血再灌注損傷后大腦皮層Ca2+累積,MDA含量增加,與文獻[3]報道的結果一致,腦傷寧能明顯降低缺血再灌注后腦組織的Ca2+和MDA含量,增強SOD活性,顯示出抗Ca2+超載及抗氧自由基作用。

      表2對大鼠腦缺血再灌注后生化指標變化的影響(略)

      Tab.2Effectonbiochemicalindexinducedbycerebralischemiareperfusioninrat

      與假手術組比較:*P<0.05,**P<0.01;與缺血再灌注組比較:#P<0.05,##P<0.01

      腦水腫是腦缺血的主要并發癥之一,同時又是加重腦缺血的原因。由于缺血缺氧致使腦組織能量耗竭,細胞膜Na+K+泵功能障礙,Ca2+ATP酶活性降低,導致離子穩態失衡,產生腦水腫。腦傷寧能劑量依賴性地減少缺血再灌注引起的鈉、水潴留,減輕腦水腫,提示腦傷寧可能阻止腦缺血造成的細胞膜離子轉運紊亂,從而防止細胞內的Ca2+超載與細胞損傷。EEG的變化及形態學檢查也明確顯示了腦傷寧對腦缺血再灌注損傷的保護作用,從而在電生理及形態學方面證實了腦傷寧的腦保護作用。

      綜上所述,腦傷寧通過降低腦內Ca2+含量,減輕腦水腫,減少脂質過氧化反應,改善腦電圖,緩解錐體細胞的損傷壞死情況,從多個方面顯示了其對腦缺血再灌注損傷的保護作用,其機制與抗Ca2+超載和抗脂質過氧化作用有關,此結果為其臨床應用提供了實驗依據。

      【參考文獻】

      [1]王芳,周珂,余恩欣.腦傷寧治療腦外傷后綜合征的藥效學研究[J].廣東藥學院學報,2003,19(3):249-252.

      [2]彭新琦,可君.三重莨菪類藥物在大鼠急性前腦缺血及再灌注損傷中的作用[J].中國藥理學報,1992,13(4):357-361.

      [3]趙衛國,張天錫,施愛芳,等.腦缺血腦水腫的實驗研究-鈣在腦缺血損傷中的作用[J].中華神經精神科雜志,1991,24(1):27-30.

      [4]靜天玉,趙曉瑜.用終止劑改進超氧化物歧化酶鄰苯三酚測定法[J].生物化學與生物物理學進展,1995,22(1):84-88.

      [5]向榮.過氧化脂質硫代巴比妥酸分光光度法的改進[J].生物化學與生物物理學進展,1990,17(3):241-246.

      [6]李盈盈,王子燦,李麟仙.家兔急性不完全腦缺血模型和特點實驗研究[J].中華神經精神科雜志,1987,20(2):301-304.

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