双苯氟嗪对沙土鼠急性脑缺血性脑水肿的影响

·论著· 双苯氟嗪对沙土鼠急性脑缺血性 脑水肿的影响 白剑 　王永利 　　【摘要】　目的 　探讨新型钙通道阻滞剂双苯氟嗪 (Dip) 对急性缺血性脑水肿的作用及机制。方 法 　选取 130 只沙土鼠 ,随机分为假手术组、模型对照组、Dip 25 mg/ kg和 50 mg/ kg组 ,每组 20 只。行 双侧颈动脉结扎 (BCAL) ,制备沙土鼠急性全脑缺血模型。各组动物分别腹腔注射溶剂或不同剂量的 Dip ,观察对脑组织 Na + 、K+ 和水含量及 Na + 、K+ 2ATP 酶活性的影响。结果 　BCAL 后沙土鼠脑组织 中的Na + 和水含量显著高于假手术组 ,K+ 含量及Na + 、K+ 2ATP酶活性则显著低于假手术组 ;Dip 25 和 50 mg/ kg组呈剂量依赖性改变 ,急性脑缺血所致的沙土鼠脑组织 K+ 含量及 Na + 、K+ 2ATP酶活性降低 ( r = 019981)和 Na + 及水含量升高 ,差异有显著意义 ( P < 0105 或 0101) ,且脑组织水含量与 Na + 、K+ 2 ATP酶活性变化呈明显负相关 ( r = - 01999 7 , P < 0101) 。结论 　Dip 能通过改善BCAL 所致钠钾泵功 能失调而减轻缺血性脑水肿。 【关键词】　脑缺血 ; 　脑水肿 ; 　双苯氟嗪 Effect of dipfluzine on acute ischemic brain edema in gerbils　BAI Jian 3 , WANG Yongli . 　3 Beijing Drug Administration , Beijing , 100016 China 【Abstract】　Objective 　To examine the effect of dipfluzine (Dip) , a novel calcium channel blocker first developed in China , on acute ischemic brain edema. Methods 　One hundred and thirty gerbils , 65 males and 65 females , weighing 68 ±10 g , were used. Eighty gerbils randomly divided into four groups of 20 animals : sham operation group , Dip 25 mg/ kg group , and Dip 50 mg/ kg group. All of the 120 gerbils were injected with solution or Dip at different concentrations intraperitoneally. The skin of neck was incised one hour after injection. Exceopt in the sham operation group ,bilateral carotid artery ligation (BCAL) was performed in the other 70 gerbils to cause brain edema. Another 10 gerbils were used as normal controls without undergoing injection and operation. One hour after the operation , all of the animals were killed and the whole brain tissue was taken to detect the water and Na + and K+ contents. The brain tissues of other 50 gerbils were used to produce homogenate to determine the Na + 、K+ 2ATPase activity. Results 　The water and Na + contents in hippocampus of model control group were 7714 % and 279 ±22μmol/ g dry tissue respectively , significantly higher than those in sham operation group (7418 % and 220 ±22μmol/ g dry tissue) . The K+ content in the hippocampus of the model control group was 381 ±28μmol/ g dry tissue respectively , significantly lower than that in the sham operation group (430 ±30μmol/ g dry tissue) . The Na + 、K+ 2ATPase activity in the plasmalemma of brain cells in model control group was 179± 62μmol pi/ mg protein/ min , significantly lower than that in sham operation group (1006 ±130 μmol pi/ mg protein/ min , P < 0101) . The water contents of hippocampus in Dip 25 mg/ kg group and Dip 50 mg/ kg group were 7514 ±015 % and 7418 ±019 % respectively , significantly lower than that in model control group (all P < 0101) . The Na + contents in hippocampus of Dip 25 mg/ kg group and Dip 50 mg/ kg group were 235±39μmol/ g dry tissue and 223 ±36μmol/ g dry tissue respectively , significantly lower than that in model control group (279 ±22μmol/ g dry tissue , all P < 0101) . The K+ content in hippocampus of Dip 25 mg/ kg group and Dip 50 mg/ kg group were 427 ±32μmol/ g dry tissue and 434 ±29μmol/ g dry tissue respectively , significantly higher than that in model control group ( P < 0105 and P < 0101) . The Na + 、K+ 2ATPase activity in the plasmalemma of brain cells in Dip 25 mg/ kg group and Dip 50 mg/ kg group was 649 ±45 and 1 198 ±218μmol pi/ mg protein/ min respectively , significantly higher than that in model control group ( r = 019981 , P < 0101) . The correlation between brain water content and Na + 、K+ 2ATPase activity was significant ( r = - 01999 7 , P < 0101) . Conclusion 　Dip attenuates dose2dependently the increased H2O and Na + contents , prevents the decrease in potassium level , and accelerates the restoration of lowered Na+ 、K+ 2ATPase activity resulted from cerebral ischemia , thus preventing ischemic brain edema. 【Key words】　Cerebral ischemia ; 　Brain edema ; 　Dipfluzine 基金项目 :河北省自然科学基金资助项目 (393127) 作者单位 :050017 河北医科大学药理学研究室[白剑 (现工作在北京市药品监督管理局 100016) 、王永利 ] 通信作者 :王永利 Email :WangYL52 @heinfo. net ·0311· 中华医学杂志 2002 年 8 月 25 日第 82 卷第 16 期　Natl Med J China , August 25 , 2002 , Vol 82 , No. 16 　　双苯氟嗪 (Dipfluzine , Dip)为我国首创合成的一 种新型桂利嗪类衍生物。以往的研究证明[124 ] ,它在 大鼠体内外匀可选择性扩张脑血管并显著对抗实验 性脑水肿 ,且作用强于桂利嗪 (Cinnarizine , Cin) 。我 们通过沙土鼠双侧颈总动脉结扎 (BCAL) 所致的急 性全脑缺血模型 ,观察 Dip 对脑组织含水量及对钠、 钾离子和 Na + 、K+2ATP 酶活性的影响 ,进一步探讨 Dip 对急性缺血性脑水肿的作用和机理。 材料与方法 一、材料 1. 药品与试剂 :双苯氟嗪 (北京大学化学系) ;哇 巴因 (Sigma ,美国) ;三磷酸腺苷 (德国) ;蛋白质试剂 盒 ,无机磷试剂盒 (北京化学试剂厂) ;其余试剂均为 分析纯。 2. 仪器 :德国 SauterD27470 型分析天平 ,美国 VIDEO222 型原子吸收分光光度计 ,日本岛津 UV2 3000 型分光光度计 ,日本日立 RD2Ⅳ型超速离心机 , 瑞典 POTTER′S 均浆机。 3.动物及分组 :沙土鼠 130 只 ,雌雄各半 ,体重 68 ±10 g ,由河北省实验动物中心提供。将 80 只沙 土鼠随机分为 4 组 (每组 20 只动物) :假手术组、模 型对照 (BCAL) 组、Dip 25/ kg 和 50 mg/ kg 给药组。 各组动物分别腹腔注射溶剂或不同剂量 Dip ,用 2. 5 %戊巴比妥钠 (30 mg/ kg )麻醉动物 ,仰位固定于手 术台 ,沿中缝切开颈部皮肤 ,分离两侧颈总动脉并套 以 4 号丝线以备结扎用。除假手术组外 ,全部动物 于给药 1 h 后 ,进行 BCAL。并在 BCAL 后 1 h ,将各 组动物断头取脑组织。其中将各组动物 (20 只/ 组 ×4)脑组织迅速分离出全脑、海马、皮质 ,分别置干 燥至恒重烧杯内 ,供脑组织的水和钠钾离子含量测 定。其余 50 只动物 (10 只/ 组 ×5) 脑组织在冰浴中 制备匀浆液用于测定 Na + 、K+2ATP 酶活性。 二、方法 1. 脑组织含水量的测定 :采用干湿重法 ,用感量 0. 1 mg 分析天秤精称脑组织样品湿重 (W) 后 ,置恒 温干燥箱内 105 ℃,48 h 干燥至恒重并精称干脑重 量 ( D) 。脑组织含水量 ( %) = ( W - D ) / W × 100 %[5 ] 。 2.脑组织 Na + , K+ 含量测定 :取恒重的干燥脑 组织 ,加入优级纯硝酸硝化 ,电热板上行干式灰化 , 最后以 0. 2 %镧溶液定容至 25 ml。用原子吸收分光 光度计分别测定 Na + ,K+含量。脑组织样品中离子 含量用μmol/ g D 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示。 3.脑细胞质膜上 Na + 、K+2ATP 酶的测定 :以差 速离心法 4 ℃提取脑细胞质膜[6 ] ,Lowry 法测定蛋白 质含量[7 ] ,紫外分光光度法测定无机磷含量 ,计算出 Na + 、K+2ATP 酶活性。 4. 统计学处理 :实验资料均采用 €x ±s 表示 ,实 验结果的显著性检验分别采用两组间 t 检验 ,配对 t 检验和相关系数检验。 结 果 1. 对脑组织含水量的影响 :各组动物全脑、皮质 及海马的含水量测定结果 (表 1 ,模型对照组 BCAL 后 1 h ,无论全脑、皮质或海马的含水量均较假手术 组显著增高 ( P < 0. 01) 。Dip 25 mg/ kg 可显著改善 皮质 ( P < 0. 05) 和海马 ( P < 0. 01) 的水肿程度 ;Dip 50 mg/ kg 对全脑、皮质及海马的水肿程度均有明显 改善 ( P < 0. 05 或 P < 0. 01) ,特别是以海马的改善 最为显著。 表 1 　Dip 对双侧颈总动脉结扎沙土鼠脑组织含 水量的影响 ( % , €x ±s) 组别 动物数 (只) 脑组织含水量 全脑 皮质 海马 假手术组 20 77. 4 ±0. 3 3 3 75. 6 ±2. 6 3 3 74. 8 ±1. 1 3 3 模型对照组 20 78. 3 ±0. 4 78. 4 ±1. 4 77. 4 ±1. 89 Dip 25 mg/ kg 组 20 78. 0 ±0. 37 77. 5 ±0. 8 3 75. 4 ±0. 5 3 3 Dip 50 mg/ kg 组 20 77. 6 ±1. 1 77. 5 ±0. 9 3 74. 8 ±0. 9 3 3 　　注 :与模型对照组比较 , 3 P < 0. 05 , 3 3 P < 0. 01 2. 脑组织 Na + 和 K+ 含量 :各组沙土鼠全脑、皮 质及海马的 Na + 和 K+ 含量变化 (表 2) 。与假手术 组相比 ,BCAL 后 1 h ,模型对照组全脑、皮质及海马 的 Na +含量均显著升高 ,K+含量除全脑外均显著降 低。Dip 25 mg 和 50 mg/ kg 均可不同程度或显著改 善全脑和海马 K+ 和 Na +的缺血性改变 ( P < 0. 05 或 表 2 　Dip 对双侧颈总动脉结扎沙土鼠脑组织 Na + 和 K+ 含量的影响 ( €x ±s) 组别 动物数(只) K+含量 (微克分子/ 每克干燥脑组织) 全脑 皮质 海马 Na +含量 (微克分子/ 每克干燥脑组织) 全脑 皮质 海马 假手术组 20 377 ±47 435 ± 19 3 3 430 ±30 3 3 213 ±25 3 3 216 ±26 3 3 220 ±22 3 3 模型对照组 20 372 ±24 398 ± 10 381 ± 28 268 ± 17 270 ± 26 279 ± 22 Dip 25 mg/ kg 组 20 408 ±59 426 ± 52 427 ± 32 3 228 ±31 3 260 ±41 235 ±39 3 Dip 50 mg/ kg 组 20 410 ±18 3 3 440 ±67 434 ±29 3 3 213 ±11 3 3 235 ±14 3 3 223 ±36 3 3 　　注 :与模型对照组比较 , 3 P < 0. 05 , 3 3 P < 0. 01 ·1311·中华医学杂志 2002 年 8 月 25 日第 82 卷第 16 期　Natl Med J China , August 25 , 2002 , Vol 82 , No. 16 0. 01) 。但 Dip 25 mg/ kg 对全脑、皮质 K+ 和皮质 Na +含量的缺血性改变无显著改善作用。 3. 对 Na + 和 K+2ATP 酶活性的影响 : 沙土鼠 BCAL 术后 ,模型对照组脑细胞质膜上 Na + 、K+2ATP 酶活性 (179 ±62)明显低于假手术组 (1 006 ±130 , P < 0. 01) 。而 Dip 则可剂量依赖性地改善 BCAL 所致 的酶活性降低 ( r = 0. 998 1 , P < 0. 01) 。Dip25、32 和 50 mg/ kg 组 Na + 、K+2ATP 酶活性分别为 649 ±45 , 833 ±52 和 1 198 ±218 微克分子/ mg 蛋白质/ min。 4. Na + 和 K+2ATP 酶活性与脑组织水、Na + 及 K+ 含量相关性分析 :以 Na + 、K+2ATP 酶活性对全脑 的水、Na + 及 K+ 含量进行相关分析 , r 值分别为 - 0. 999 7 , - 0. 959 0 和 0. 858 4 ,其中仅含水量与 Na + 、K+2ATP 酶活性呈负相关关系 ( P < 0. 01) 。 讨 论 1. 全脑缺血性模型 :沙土鼠 Willis 氏环发育不 全 ,行 BCAL 术后即可造成完全性全脑缺血模型 ,该 模型能可靠地反映 BCAL 所致的脑组织 Na + 、K+2 ATP 酶及 Na + 、K+ 、H2O 含量的变化[8 ] 。 2. 钠泵功能与脑水肿 :Na + 、K+2ATP 酶又称钠 泵 ,是存在于细胞质膜上的主动转运系统 ,对维持细 胞内外的离子浓度差和正常膜电位起着极其重要的 作用。细胞内 Na + 浓度的恒定有赖于细胞膜 Na + 、 K+2ATP 酶活性的维持 ,将细胞内过多的 Na + 逆化 学梯度泵出到细胞外 ,这个过程是在 ATP 供能基础 上完成的。当脑缺血发生时 ,由于缺氧 ATP 急剧耗 竭 ,线粒体 ATP 产生受抑 ,Na + 、K+2ATP 酶因能量障 碍而活性下降或完全抑制 ,钠泵功能失调。致使大 量内流的 Na + 不能外排而蓄积于细胞内 ,同时外流 到细胞外的 K+不能回收而细胞外 K+ 浓度升高 ,细 胞内 K+ 浓度下降。Cl - 在静电势驱动下也进入细 胞 ,水分因渗透压改变随之进入细胞 ,引起细胞内水 潴留 ,造成神经元急性肿胀、变性、坏死和细胞内水 肿 ,导致细胞毒性脑水肿发生[9 ,10 ] 。 3. Dip 对水及 Na + 、K+ 离子的影响 :Dip 能有效 的改善 BCAL 引起的脑电解质代谢紊乱。能剂量依 赖性降低沙土鼠因 BCAL 所致的 Na + 水和含量上 升 ,K+含量下降 ,表现预防缺血性脑水肿作用。 4. Dip 对Na + 、K+2ATP 酶的影响 :Dip 能有效地 恢复脑细胞质膜上的能量依赖性离子泵功能。无论 是缺血后继发的细胞毒性脑水肿还是血管源性脑水 肿 ,均与缺血性脑损伤引起的 Na + 、K+2ATP 酶能量 代谢障碍导致能量依赖性离子泵功能受损直接相 关。因此 ,钠泵功能的恢复对于缺血性脑损伤所致 的病灶恢复具有极其重要的意义。Dip 能剂量依赖 性地改善缺血所致的 Na + 、K+2ATP 酶活性降低 ,恢 复钠泵功能 ,从而维护脑细胞内外 Na + 、K+ 和水平 衡。这提示 Dip 能通过改善和恢复能量依赖性离子 泵功能而改善缺血性脑水肿。 参 考 文 献 1 Wang YL , Li YS , Fu SX , et al . Acute toxicity of dipfluzine and its effects on isolated vascular smooth muscle. Acta Pharmacol Sin , 1990 , 11 :39242. 2 Wang YL , He RR. Selective vasodilatory effect of dipfluzine on vertebral artery in anesthetized dogs. Acta Pharmacol Sin , 1993 , 14 :1242127. 3 Wang YL , He RR. Effect of dipfluzine on platelet aggregation and thrombus formation. Acta Pharmacol Sin ,1994 , 15 : 4432446. 4 Wang YL , He RR. Protective effect of dipfluzine on experimental brain edema in rats. Acta Pharmacol Sin ,1994 , 15 :2012205. 5 Osamu G, Ischemic brain edema following occlusion of the middle cerebral aretery in the rats. Stroke , 1985 ,16 :1012109. 6 Yang GY. Edema cation content and aipase activity after middle cerebral artery occlusion in rats. Stroke , 1992 ,23 : 133121336. 7 Lowry OH , Protein measurement with the Folin Phenol Reagent . J Biol Chem ,1951 , 6 :1932195. 8 Kobayashi M , Concentration of energy bilateral ischemia in gerbil cortex. J Neurochem ,1977 , 29 :53256. 9 Ito V , Ohno K. Brain edema during ischemia and after restoration of blood flow1 Stroke. 1979 , 10 :5422546. 10 Rrien O. Ischemic cerebral edema. Stroke , 1979 , 10 :6232625. (收稿日期 :2002202230) (本文编辑 :袁桂清) 中华医学会神经病学分会脑血管病学组成立 　　脑血管疾病已成为威胁人类健康的重大疾病之一 ,位居 人类疾病死亡和致残的首位。为推动我国脑血管疾病的诊 断与治疗的 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 化进程 ,不断提高我国脑血管病的防治水 平 ,进一步促进国内外学术交流和科研协作。经中华医学会 批准 ,中华医学会神经病学分会脑血管病学组于 2002 年 7 月 7 日在北京成立。学组顾问由王新德、陈清棠、郭玉璞、秦 震、陆雪芬、董为伟教授担任 ;组长 :饶明俐教授 ,副组长 :王 纪佐、王文志、黄如训教授 ;委员 :王伟、王文志、王纪佐、王德 生、刘鸣、吴江、陆兵勋、杨期东、武成斌、贺茂林、饶明俐、龚 涛、黄一宁、黄如训、董强、蒲传强。秘书由王伟、吴江兼任。 (袁桂清) ·2311· 中华医学杂志 2002 年 8 月 25 日第 82 卷第 16 期　Natl Med J China , August 25 , 2002 , Vol 82 , No. 16