瓜蒌桂枝汤对脑缺血/再灌注损伤大鼠的抗氧化和抗兴奋性毒性作用

Antioxidant and anti-excitotoxicity effect of Gualou Guizhi decoction on cerebral ischemia/reperfusion injury in rats.

作者信息Shengnsan Zhang, Yuqin Zhang, Huang Li, Wei Xu, Kedan Chu, Lidian Chen, Xianwen Chen
PMID26136945
发布时间2015-06
DOI10.3892/etm.2015.2386

实验完整度

中

包括体内MCAO模型、神经功能评分、TTC染色、生化检测、氨基酸分析、免疫组化和TUNEL染色,但缺乏体外机制验证和分子通路深入研究。

主要模型

SD大鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)模型 缺血/再灌注损伤模型

重点核对

GLGZD剂量:7.2 g/kg,灌胃给药,每日一次,再灌注后2小时开始,连续7天 MCAO模型:线栓法,闭塞2小时后拔出线栓再灌注 神经功能评分采用五级评分法,于缺血后60分钟及再灌注7天后评估 TTC染色用于梗死体积测量,在再灌注后第7天进行

摘要

卒中(stroke)是导致成人残疾的主要原因,也是全球第二大常见死亡原因。目前,人们对使用天然产物治疗该病有着浓厚的兴趣。本研究旨在探讨瓜蒌桂枝汤(GLGZD)对脑缺血/再灌注损伤大鼠的作用及其可能机制。采用大脑中动脉闭塞法建立脑缺血/再灌注损伤模型。通过评估神经功能和测量脑梗死体积来评估缺血损伤,并采用末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记法检测缺血诱导的凋亡。测定抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)的活性以及非酶清除剂谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)的浓度,以探讨抗氧化机制。此外,使用自动氨基酸分析仪和免疫组化分析检测兴奋性氨基酸(EAAs)和谷氨酸受体1(GluR1)的水平。给予瓜蒌桂枝汤可减轻脑缺血/再灌注损伤诱导的神经功能缺损和脑梗死体积,降低MDA和EAAs(谷氨酸和天冬氨酸)的水平,显著增加抗氧化剂GSH的活性并显著提高SOD的活性。一致地,瓜蒌桂枝汤抑制缺血诱导的凋亡并下调GluR1的表达。总之,本研究表明,瓜蒌桂枝汤通过调节多种抗氧化和抗兴奋性毒性通路,对局灶性脑缺血/再灌注损伤发挥神经保护作用。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
瓜蒌桂枝汤是否对脑缺血/再灌注损伤具有神经保护作用,其潜在机制是否涉及抗氧化和抗兴奋性毒性。
核心机制
瓜蒌桂枝汤通过增强抗氧化酶(SOD)活性和提高GSH水平,降低MDA水平,并减少兴奋性氨基酸(谷氨酸和天冬氨酸)水平及抑制GluR1表达,从而减轻氧化应激和兴奋性毒性。
主要证据
基于MCAO大鼠模型,发现GLGZD能改善神经功能缺损,减少脑梗死体积,降低MDA和EAAs水平,增加SOD和GSH活性,抑制凋亡并下调GluR1表达(通过TUNEL和免疫组化)。
研究意义
研究为瓜蒌桂枝汤作为脑缺血潜在治疗药物提供了初步证据,支持其在脑缺血治疗中的潜在应用。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立脑缺血/再灌注模型

构建局灶性脑缺血/再灌注损伤模型以模拟人类缺血性卒中。

采用线栓法阻塞大鼠大脑中动脉,2小时后拔出线栓实现再灌注。

2

药物干预

评估瓜蒌桂枝汤对脑缺血/再灌注损伤的影响。

在再灌注后2小时开始,每天给予瓜蒌桂枝汤(7.2 g/kg),连续7天;对照组给予生理盐水。

3

神经功能评分

评估脑缺血/再灌注损伤后大鼠的神经功能缺损程度。

采用五级评分法对大鼠进行神经功能评分。

4

脑梗死体积测量

评估脑组织损伤程度。

取脑制作冠状切片,TTC染色,用图像分析软件计算梗死体积百分比。

5

生化指标检测

评估抗氧化系统状态和氧化应激水平。

检测血清中SOD活性、GSH和MDA水平。

6

兴奋性氨基酸检测

评估脑脊液中谷氨酸和天冬氨酸水平,反映兴奋性毒性。

收集脑脊液,用氨基酸自动分析仪测定Glu和Asp水平。

7

凋亡检测

评估细胞凋亡情况。

采用TUNEL染色检测凋亡细胞。

8

免疫组化检测GluR1表达

评估海马区谷氨酸受体1的表达变化。

取脑切片进行GluR1免疫组化染色。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证细胞功能变化
验证分子表达变化
验证细胞凋亡
检测氧化应激指标
检测兴奋性氨基酸水平
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
去离子水Millipore--
瓜蒌桂枝汤----
水合氯醛----
3-0手术单丝尼龙缝线----
2,3,5-三苯基氯化四氮唑----
总超氧化物歧化酶(T-SOD)检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
丙二醛(MDA)检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
还原型谷胱甘肽(GSH)检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
日立L-8900自动氨基酸分析仪Hitachi--
兔抗GluR1多克隆抗体Beijing Biosynthesis Biotechnologybs-10042R
生物素化抗兔IgG/链霉亲和素二抗Beijing Biosynthesis Biotechnologybs-0295G-SA
辣根过氧化物酶标记链霉亲和素Beijing Biosynthesis Biotechnology--
徕卡显微镜DM4000BLeica Microsystems--
Image-Pro PlusMedia Cybernetics--
凋亡检测试剂盒Promega--
佳能550D数码相机Canon--
Motic Med 6.0Motic--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
药物制备
药材种类、配比(10:3:3:3:2:3)、提取溶剂(80%乙醇)、提取时间(2次,每次1小时)、浓缩相对密度(1.2)
阅读提示:Materials and methods, Preparation of GLGZD
动物模型
动物品系(SD大鼠)、性别(雄性)、体重(300±20g)、麻醉剂量(水合氯醛350 mg/kg)、线栓规格(3-0单丝尼龙线)、插入深度(18-22mm)、缺血时间(2小时)、再灌注时间
阅读提示:Materials and methods, Focal cerebral ischemia/reperfusion model
药物干预
给药剂量(7.2 g/kg)、给药途径(未明确说明,可能为灌胃)、给药时间(再灌注后2小时开始,每日一次,连续7天)、对照组(生理盐水)
阅读提示:Materials and methods, Drug administration protocol
神经功能评分
评分标准(五级评分)、评估时间(缺血后60分钟和再灌注7天)、评估者(单盲)
阅读提示:Materials and methods, Evaluation of neurological deficit score
梗死体积测量
TTC浓度(2%)、染色时间(37°C,1小时)、每组样本量(6只)、梗死体积计算方法
阅读提示:Materials and methods, Evaluation of cerebral infarct volume
生化检测
检测指标(SOD、MDA、GSH)、试剂盒(南京建成)、样本(血液)、单位(U/ml, nmol/ml, µmol/l)
阅读提示:Materials and methods, Biochemical assays
氨基酸分析
样品(脑脊液)、分析仪(Hitachi L-8900)、检测指标(Glu、Asp)
阅读提示:Materials and methods, Determination of EAA level in cerebrospinal fluid
凋亡检测
试剂盒(Promega)、凋亡指数计算方法(阳性细胞数和染色强度评分乘积)
阅读提示:Materials and methods, TUNEL staining
免疫组化
一抗(GluR1,1:500)、二抗(1:1000)、抗原修复(枸橼酸盐缓冲液)、封闭(正常山羊血清)、显色(DAB)、复染(苏木素)、阴性对照(PBS代替一抗)、放大倍数(×400)、随机5个视野
阅读提示:Materials and methods, Immunohistochemical analysis of GluR1