复方双参合剂对小鼠耐缺氧作用的影响

[摘要] 目的 观察复方双参合剂对常压及减压状态小鼠抗缺氧能力的影响。 方法 将50只小鼠随机分成5组，分别为空白组、丹参组、人参组、复方双参组和红景天组，每组10只。复制常压密闭缺氧模型，测定小鼠存活时间；复制减压缺氧模型，测定此环境下小鼠脑含水量，脑、心脏及血清中超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）和乳酸脱氢酶（LDH）的含量。 结果 与空白组比较，常压密闭缺氧条件下，复方双参组可以显著延长小鼠的存活时间，比空白组延长了45.95%（P < 0.05）。减压缺氧条件下，除丹参组（76.07%），其余给药组（人参组：74.03%，复方双参组：73.33%，红景天组：73.68%）与空白组（75.63%）相比脑含水量显著降低（P < 0.01）；给药组对小鼠脑部的SOD含量无明显作用，复方双参组（MDA：3.76 nmol/mL，LDH：3.44 IU/L）与空白组（MDA：6.13 nmol/mL，LDH：9.00 IU/L）和红景天组（MDA：4.87 nmol/mL，LDH：4.78 IU/L）相比可以显著降低小鼠脑部MDA和LDH含量（P < 0.01）；复方双参组（SOD：205.46 U/mL，MDA：1.31 nmol/mL）与空白组（SOD：138.55 U/mL，MDA：4.18 nmol/mL）相比，可以显著提高小鼠心脏SOD的含量（P < 0.01）并显著降低MDA含量（P < 0.01）；复方双参组（SOD：98.33 U/mL，LDH：5.27 IU/L，MDA：0.23 nmol/mL）与空白组（SOD：18.68 U/mL，LDH：1.98 IU/L，MDA：1.00 nmol/mL）相比，可以显著提高小鼠血清SOD和LDH的含量（P < 0.01），并显著降低MDA含量（P < 0.01），其效果优于阳性对照红景天组（SOD：54.13 U/mL，LDH：4.80 IU/L，MDA：0.15 nmol/mL）。 结论 复方双参合剂可以有效提高小鼠耐缺氧的能力。

[关键词] 缺氧；脑含水量；超氧化物歧化酶；丙二醛；乳酸脱氢酶

[中图分类号] R285.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2013）08（a）-0010-04

我国西部的高原地区环境较为恶劣，特别是缺氧严重威胁着当地军民的身体健康。我国的中药及其提取物在机体耐缺氧方面有着独特的优势，特别是复方中药功能制剂，作用效果持久稳定，毒副作用小[1]。丹参（Salvia miltiorrhiza）和人参（Panax ginseng）是使用悠久的传统中药，现代药理研究证明，丹参具有扩张冠脉血管、保护心肌、抗脑缺血、改善微循环和抗氧化等药理作用[2]，笔者前期的实验已经证明丹参水提取物可以明显延长小鼠常压密闭缺氧情况下的存活时间，并且可以改善小鼠KCN中毒状况，避免小鼠死亡[3]。人参的主要活性成分是人参皂苷，有较强的清除氧自由基的作用，可明显延长低压和常压缺氧条件下小白鼠的存活时间[4]。本实验将丹参水提取物和人参总皂苷经过组方，考察复方双参合剂对常压缺氧小鼠的保护作用，并探讨小鼠在急性减压缺氧条件下，复方双参合剂对小鼠体内超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、乳酸脱氢酶（LDH）以及脑含水量的影响，为丹参和人参的复方制剂成为重要的抗缺氧药物提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 动物 昆明种小白鼠100只，全雄，体重18～22 g，由新疆维吾尔自治区实验动物中心提供，合格证号：SYXK（新）2011-0008。

1.1.2 仪器 超速离心机（上海安亭科学仪器厂，型号：TCL-16B）；电子天平（METTLER TOLEDO AE-240）；全自动酶标仪（上海安泰分析仪器有限公司，型号：AT-858）；低压低氧动物实验舱（贵州风雷航空军械有限责任公司，型号：FLYDWC50-IA）；秒表。

1.1.3 药品与试剂 丹参提取物（西安鸿生生物技术有限公司，批号：100817）；人参提取物（含人参皂苷80%，陕西森费高科实业有限公司，批号：20110312）；红景天胶囊（四川银龙药业，批号：110601）；钠石灰（威海海格瑞医疗器械有限公司，批号：101206）；SOD ELISA试剂盒、MDA ELISA试剂盒、LDH ELISA试剂盒（进口分装，北京雅安达生物科技有限公司，批号：201201）。

1.2 实验方法

1.2.1 小鼠常压密闭缺氧实验 将50只小鼠按体重随机分成5组，每组10只，分别为空白组、丹参组、人参组、复方双参组、红景天组，连续灌胃给药20 d，于末次给药1 h后，将各组动物分别放入盛有5 g钠石灰的250 mL磨口广口瓶内（每瓶1只小鼠），用凡士林封瓶口，盖严，使之不漏气，立即计时，以呼吸停止为指标，记录小鼠存活的时间。

1.2.2 小鼠减压缺氧实验 将50只小鼠按体重随机分成5组，每组10只，实验分组及给药方式和剂量同“1.2.1”项下内容。于末次灌胃后1 h，将所有小鼠置于低压舱内，调整压力渐减，以3 m/s将装置内压力匀速降低，减至相当于海拔7000 m时停止，在此压力下维持7 h，造成小鼠急性低氧状态，完成预定缺氧时间后将装置内压力升至正常大气压，取出小鼠迅速摘眼球取血，分离血清，之后断头处死取脑和心脏。其中左半脑用于脑含水量的测定，右半脑及心脏称重后按1∶7（M/V）加入0～4℃的生理盐水制成组织匀浆，离心，取上清液，和血清进行相关生化指标的测定。

1.2.3 指标检测 用干湿质量法测定脑含水量，各组取右半脑称重，置50℃烘箱烘干至恒重，计算脑含水量[脑含水量（%）=（湿重量-干重量）/湿重量×100%]。ELISA法测定血清，脑匀浆上清液，心脏匀浆上清液中的SOD、MDA及LDH。SOD、MDA和LDH的测定均按照试剂盒说明书进行操作。

1.3 统计学方法

采用统计软件SPSS 13.0对实验数据进行分析，计量资料数据以均数±标准差（x±s）表示，采用t检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 常压密闭缺氧实验

与空白组相比，丹参组、人参组、复方双参组及红景天组均可显著延长小鼠存活时间，其中复方双参组常压密闭缺氧时间比空白组提高了45.95%（P < 0.01），与阳性对照红景天组、丹参组和人参组相比，小鼠常压密闭缺氧时间差异无统计学意义（P > 0.05），结果见表1。

2.2 对减压缺氧小鼠脑含水量的影响

与空白组相比，除丹参组外，其余给药组与空白组相比，可以显著降低小鼠脑含水量（P < 0.01），人参组、复方双参组和红景天组之间差异无统计学意义（P > 0.05）。结果见表2。

2.3 对减压缺氧小鼠脑中生化指标的影响

与空白组相比，给药组小鼠脑中的SOD含量均有所增加，但是各组间差异无统计学意义（P > 0.05）；给药组小鼠脑中MDA含量均有所下降，与空白组相比，其中人参组、复方双参组和红景天组小鼠脑中MDA含量有显著降低（P < 0.01），并且复方双参组与其余各组比较差异有高度统计学意义（P < 0.01）。与空白组相比，给药各组小鼠脑中的LDH含量均有所下降，除人参组外，其余各给药组小鼠脑中的LDH含量显著降低（P < 0.05或P < 0.01），并且复方双参组与其余各给药组比较，差异有高度统计学意义（P < 0.01）。结果见表3。

2.4 对减压缺氧小鼠心脏中生化指标的影响

与空白组相比，丹参组小鼠心脏中的SOD含量有所减少，而MDA含量有所增加，但差异无统计学意义（P > 0.05）。人参组中，小鼠心脏中的SOD含量与空白组相比显著增加（P < 0.05），与复方双参组和红景天组相比差异无统计学意义（P > 0.05）；MDA含量与与空白组相比显著增加（P < 0.01），但显著低于复方双参组（P < 0.01）。空与空白组相比，复方双参组和红景天组小鼠心脏中的SOD含量显著增加（P < 0.01），并且MDA含量显著减少（P < 0.05或P < 0.01），而复方双参组小鼠心脏中的MDA含量显著低于红景天组（P < 0.01）。结果见表4。

2.5 对减压缺氧小鼠血清中生化指标的影响

与空白组相比，给药各组小鼠血清中的SOD含量均有所增加，除丹参组外，其余给药组与空白组相比较，小鼠血清中的SOD含量有显著性的增加（P < 0.01），复方双参组与其它给药组相比差异有高度统计学意义（P < 0.01）。除人参组外，给药各组小鼠血清中的MDA含量都有所下降，其中复方双参组和红景天组与空白组相比动物数（只）（P < 0.01），而复方双参组和红景天组之间的差异无统计学意义（P > 0.05）。与空白组相比，给药各组中小鼠血清的LDH含量均有所增加，其中复方双参组和红景天组与空白组相比小鼠血清的LDH含量有显著提高（P < 0.01），而复方双参组和红景天组之间的差异无统计学意义（P > 0.05）。结果见表5。

3 讨论

丹参和人参在我国已有上千年的药用历史，人参具有“大补元气、复脉固脱、补脾益肺、生津安神”之功能。有报道，人参的活性成分人参皂苷对心肌及脑缺血再灌注损伤有很好的保护作用[5]。丹参水提取物中的丹酚酸类成分具有很强的抗脂质过氧化作用，对脂质过氧化引起的细胞膜损伤有明显的保护作用，可以减少自由基对心肌组织和脑组织造成的损伤[6]。本实验将丹参水提取物和人参总皂苷经过组方制备成复方双参合剂，考察其在常压密闭缺氧及减压缺氧条件下对小鼠的影响，实验结果表明，复方双参合剂可以显著延长常压密闭缺氧环境下小鼠的存活时间（P < 0.01），比空白组延长了45.95%，但与单方和红景天相比无明显优势。干湿质量法测定脑组织含水量是评价脑损伤的一种简单、准确、行之有效的方法[7]，本实验将各组小鼠暴露在相当于海拔 7000 m高度的低压舱中7 h，结果表明复方双参合剂可以显著降低小鼠减压缺氧环境下脑含水量，说明其可以缓解小鼠急性缺氧引成的脑水肿，对急性缺氧引成的脑损伤有一定的保护作用。为了进一步了解复方双参合剂对小鼠抗缺氧能力的影响，本实验设计测定了在急性减压缺氧状态下小鼠脑、心脏和血液中SOD、MDA以及LDH的水平，这些生化指标可以反映机体抗急性缺氧能力。SOD是机体重要的抗氧化酶，可有效清除OH、O2-、H2O2等多种自由基，减轻缺血、缺氧时脂质过氧化的损伤。膜脂质过氧化是细胞功能障碍和死亡的原因之一，MDA是脂质过氧化产物，其含量增高，表示更多的细胞功能遭到破坏。当人体由低海拔进入高海拔（3000 m以上）时，机体发生一系列氧自由基代谢改变，主要包括SOD降低与MDA升高，这种由低氧环境引起的抗氧化能力降低及脂质过氧化反应增强即为氧化胁迫，这可能与许多高原疾病的发生有关[8]。机体进入氧化胁迫状态，脑部和心脏由于代谢紊乱，造成功能障碍，产生损伤。复方双参合剂可以显著提高急性减压缺氧小鼠心脏和血清中SOD水平，并显著降低MDA水平；复方双参合剂对急性减压缺氧小鼠脑部SOD水平无显著影响，但可以显著降低脑部MDA水平。实验结果表明小鼠经低氧暴露后脑内和心脏内的脂质过氧化物含量明显增加，复方双参合剂可以显著降低细胞膜脂质过氧化程度，说明复方双参合剂通过抵抗氧自由基与脂质过氧化作用来保护急性减压缺氧对脑细胞和心脏细胞的损伤。各给药组没有提高小鼠脑部LDH水平，并且复方双参组和红景天组还显著低于空白组。近年来研究者们开始认识到成年动物脑可以利用乳酸作为能量底物，成年动物脑不仅可氧化利用血源性乳酸，并且星形胶质细胞能够将从血液中摄取的葡萄糖转变为乳酸提供给神经元作为能源物质，乳酸在脑星形胶质细胞和神经元的能量信息交流以及脑功能活动和能量代谢的偶联中发挥着重要作用[9]，可能在急性缺氧的条件下，由于能量代谢障碍，脑部为了获得足够的能量，需要一定量的乳酸作为能量底物，造成此时LDH水平较低。复方双参合剂可以显著提高急性减压缺氧小鼠血清中的LDH水平，表明复方双参合剂可以减少血中乳酸的堆积，可能有利于机体减轻运动疲劳，有助于提高机体在低氧环境下的活动能力。本实验采用的阳性对照红景天胶囊，是由西藏大花红景天精致而成，是疗效确切的抗缺氧药物[10]。但是西藏大花红景天是一种珍贵、稀有的药用植物，价格昂贵，而丹参和人参资源丰富，价格低廉，在本实验中复方双参合剂显示出了良好的抗缺氧作用，可以通过进一步研究，开发出适合高原缺氧的有效药物制剂。

[参考文献]

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[3] 尹东锋，陈效.丹参水提取物对小鼠耐缺氧作用的影响[J].中国医药导报，2012，9（6）：33-35.

[4] 陈立，杨世杰，曹延年.人参茎叶总苷对低压性急性缺氧大鼠脑电影响机理的探讨[J].白求恩医科大学学报，1992，18（5）：429-430.

[5] 陈立波，赵洪序，宋翔翎，等.人参皂苷对兔心肌缺血再灌注损伤的保护作用及其浓度效应关系[J].白求恩医科大学学报，1994，20（5）：442-443.

[6] 柳丽，张洪泉.丹参活性成分的现代中药药理研究进展[J].中国野生植物资源，2003，22（6）：1-4.

[7] 顾正中，李常明，石中瑗.24h低氧对颅内压、头血流和脑含水量影响[J].科学通报，1980，25（12）：566-569.

[8] 朱俐，石仲瑷，吴小梅，等.红景天黄芪合剂预防大鼠模拟高原缺氧脑损伤的作用[J].航天医学与医学工程，2005，18（4）：303-305.

[9] 王静雯，汪海.乳酸在脑能量代谢中作用的研究进展[J].解放军预防医学杂志，2007，25（1）：69-72.

[10] 吴万征，李朝晖，梁球.西藏红景天提取物抗缺氧作用的实验研究[J].中药材，2005，28（1）：41-42.

（收稿日期：2013-05-24 本文编辑：卫 轲）

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