|
摘要 目的: 观察大蒜新素（allitridi，All）对大鼠软脑膜微循环(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)的影响。方法:用颅骨开窗技术，运用微循环图像处理(MCIP)系统，实时记录测量大鼠软脑膜血管管径。结果 表面给药All1
μmol．L-1～100 μmol．L-1可使软脑膜微动脉(pial arteriole，PA)
扩张5%～28%。在四动脉结扎造成大鼠全脑缺血模型上，结扎两侧颈总动脉20 min后，表面给予All 1
μmol．L-1～100 μmol．L-1可使PA扩张12%～54% 。另外，缺血前15 min给予All
1.5，3.0，6.0 mg．kg-1
iv可改善四动脉结扎所致全脑缺血大鼠的软脑膜微循环(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)，扩张软脑膜血管管径。结论 大蒜新素可改善因缺血造成的脑微循环障碍，减少因缺血引起的脑组织损伤作用。
大蒜新素为大蒜中主要有效成分之一，具有广泛的药理作用，其抗脑梗塞作用也有临床报道。All化学性质稳定，可以人工合成。动物实验表明All对脑缺血(再灌注)小鼠和大鼠具有一定的保护作用，为探讨其作用机制，用颅骨开窗技术，运用微循环图像处理系统(Microcirculation
image processing system，MCIP
system)，实时记录了All对大鼠软脑膜微循环(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)的影响。在微循环的研究中，软脑膜微循环(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)实验方法的优点在于可连续地直接观察软脑膜微循环的动态变化，而软脑膜微循环是脑血管床的一部分，管径在100μm以下的软脑膜血管在各种病理情况下可发生明显的变化，其直径以及管内红细胞流速流态的变化，可基本反映脑微循环(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)的变化。有报道证实，颅骨开窗观察软脑膜血管对脑的生理功能影响不大。因此，选择了直径在20～100μm的微血管为观察对象
1材料和方法
1.1 动物 Sprague-Dawley大鼠，体重300～350 g，♀♂兼用，由江苏省实验动物中心提供。
1.2 药品和仪器 大蒜新素（allitridi，All）纯度＞90%，由江苏省连云港天睛制药厂提供，用PEG400溶解至所需浓度；尼莫地平(nimodipine，Nim)溶液为德国Bayer公司产品；去甲肾上腺素重酒石酸盐（noradrenaline
bitartrate, NA）；氯化乙酰胆碱（acetylcholine chloride，Ach）上海第二制药厂；其它试剂与药品为市售分析纯。XY-3微循环(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)显微镜由江南光学仪器厂制造；微循环图像处理系统由中国医学科学院微循环研究所提供。
1.3 颅骨骨窗的制作 动物用200 g·L-1乌拉坦1.0 g·kg-1 ip麻醉，用红外灯使肛温维持在37～38℃，颅顶正中皮肤“T”形切开，以矢状缝外3
mm、冠状缝下3 mm为中心，用手术刀片刮去颅骨，逐层分离硬脑膜、蛛网膜，暴露软脑膜，形成一椭圆形窗口。
1.4 大鼠(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)全脑缺血模型制备 选取体重300～350 g的Sprague-Dawley大鼠，按文献方法［1］稍作改动。大鼠200
g·L-1乌拉坦1.0 mg·kg-1 ip麻醉，分离双侧颈总动脉，从颈背部电凝双侧椎动脉24
h后,以动脉夹夹闭双侧颈总动脉20 min，再打开动脉夹再灌注120 min，选择1～4级微动脉(A 1：100～60 μm、A
2：60～40 μm、A 3：40～20μm、A 4：20 μm以下)动态观察给药前、给药后20
min以及再灌注后30、60、90、120 min软脑膜微动脉(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)(PA)管径的变化。
1.5 给药方法
1.5.1 软脑膜表面给药方法 表面给药系将药物用人工脑脊液(artificial cerebrospinal
fluid，ACSF)稀释而成。ACSF配［2］ ：以去离子三蒸水配制，终浓度(mmol·L-1)：NaCl124.0，KCl
3.3,KH2PO4 1.2,NaHCO3 26.0,CaCl22.5,MgSO4 2.4,gluocose
10.0,以混合气体(0.95 O2+0.05 cO2)饱和,pH 7.3～7.4，37℃保温。每次0.1
ml表面给药，观察给药前和给药后5 min内血管管径的变化。每种药物反应观察后，用ASCF冲洗，待血管恢复给药前状态时，再给予第二种药物。对照组给予不含药物的ACSF，给药次序随机。四动脉结扎所致脑缺血动物(大鼠微循环)中药物于结扎双侧颈总动脉后20
min表面滴加含或不含药物的ACSF。
1.5.2 静脉给药方法 电凝双侧颈总动脉24 h后，结扎双侧颈总动脉前15 min静脉给予药物。
1.6 数据分析 实验数据以X±s表示，采用t检验进行统计学分析。
2 结果
2.1 表面给药对软脑膜微循环(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)的影响
2.1.1 对正常大鼠软脑膜(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)动脉管径的影响 给药前PA管径为(30.5±3.1)μm，滴加不含药的ACSF时，管径无明显变化。去甲肾上腺素(noradrenaline，NA)100μmol·L-1可使其收缩23%，氯化乙酰胆碱(acetylcholine
chloride，Ach)100 μmol·L-1可使其扩张29%，Nim 10 μmol·L-1可使其扩张71%，All1
μmol·L-1～100 μmol·L-1可使PA扩张5%～28%。
2.1.2 对四动脉结扎致大鼠(大鼠微循环)全脑缺血时软脑膜动脉管径的影响 四动脉结扎20
min后，软脑膜微血管(大鼠微循环)已有所收缩。表面给予NA 10 μmol·L-1可使其收缩32%，Nim可使舒张24%，All1
μmol·L-1～100 μmol·L-1可使PA扩张12%～54%。
2.2 静脉给药对四动脉结扎所致全脑缺血大鼠软脑膜微循环(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)
影响 观察了A1～A 4级微血管，缺血后20 min，A 1～A
3级微血管分别较缺血前缩小了4.98%±1.99%、13.76%±1.55%、14.71%±6.10 %，A
4级微血管有的出现闭合。再灌注后管径逐渐扩张，约50 min血管又有回缩，到60 min已比原来管径有所下降，而缺血前给以
all 1.5，3.0，6.0 mg·kg-1 iv组及Nim 0.02 mg·kg-1
iv组可减少缺血及再灌注期血管管径收缩，也减少A 4血管的闭合，与缺血组比，All1.5，3.0，6.0 mg·kg-1
iv可使A 1～A 3级都有不同程度改善(见表1，表2，表3)。
软脑膜微血管(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)流速在正常情况下除极少数A
4级微动脉呈线粒流，其它各级血管均呈线流，脑血流阻断后，镜下首先可见微静脉血流减慢，直至停止。缺血再灌注后初期，微血管由大至小逐级开放恢复成线流，缺血组在再灌50
min后有的出现血管收缩，80 min后各级微血管流速减慢，尤以微静脉明显，部分微静脉血栓开始形成，血流中断，而All和Nim在扩张血管同时流速仍为线流。非缺血对照组管径流速、流态变化不显著.
3 讨论
四动脉结扎所致全脑缺血后，微血管(大鼠微循环)血流缓慢，红细胞聚集，微动脉痉挛，出现脑缺血早期的微循环(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)障碍现象。维持足够的灌注是能量代谢必要的条件。研究发现脑缺血再灌注后，大脑首先有一过性的血管扩张，约60
min后，血流即又显著地进行性减少。现认为这种延迟性低灌与缺血的神经功能恢复密切相关。缺血再灌注性脑损伤主要发生在延迟性低灌期［3］。本研究结果表明，再灌60
min左右，各级微动脉收缩，至90
min时，在微(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)血管继续收缩的基础上流速也下降，并又重新出现静脉微小血栓。给予大蒜新素和尼莫地平治疗皆可改善缺血所致的微循环(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)障碍。当脑组织缺血缺氧时，能量耗竭，膜离子泵活力下降，加之兴奋性氨基酸过度释放等一系列病理改变，细胞内钙离子浓度大大增加，致使血管痉挛。大量研究表明［4，5］，Ca2+通道阻滞剂可阻断Ca2+内流入细胞，从而降低脑血管平滑肌内Ca2+含量。体外实验表明［6］，All体外呈剂量依赖性地阻断Ca2+通道，抑制血管平滑肌收缩。另有研究报道［7］，All可以提高脑Na+,K+-ATPase和Ca2+,Mg2+-ATPase活性，从而减少细胞内Ca2+。本实验其它部分证实，All可提高Na+,K+-ATPase和Ca2+,Mg2+-ATPase活力以及降低神经细胞内游离Ca2+含量，从而减少内Ca2+超负荷所致的一系列生化连锁反应，防止或解除脑血管痉挛，有利于脑皮层(大鼠微循环)供血，防止或减轻脑细胞代谢异常。另外大量研究表明［8～11］，All无论在体内和/或体外都有很强的抗血小板聚集活性，可对抗急性脑梗塞患者外周血的细胞滤过指数增高［12］，改善血液流变性，减轻缺血组织损伤。可以对抗自由基对细胞膜的攻击和损伤［13］，而目前认为组织缺血后，特别是象脑组织这样氧利用率很高的组织，缺血再灌注时，尤其易受活性氧和氧自由基损伤。All可通过多种途径改善脑微循环(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)，同时其脂溶性大，易透过血脑屏障，故对脑血管平滑肌选择性较强。
Tab 1 Effect of allitridi on the
pial arteriole(60～100 μm) diameters and diameter changes(%)in
ischemia-reperfusion rats(X±s,n=5)
solvent:PEG 400；##P＜0.01 vs pEG 400 Tab 2 Effect of allitridi on the pial
arteriole(40～60 μm) diameters and diameter changes(%)in
ischemia-reperfusion rats(X±s,n=5)
solvent: PEG 400;#P＜0.05,##P＜0.01 vs PEG 400
Tab 3 Effect of allitridi on the pial
arteriole(20～40 μm) diameters and diameter changes(%)in
four-vessel occlusion ischemia-reperfusion rats
solvent:PEG
400;#P＜0.05, ##P＜0.01 vs PEG 400
研究结果表明：对于四动脉结扎所致全脑缺血所致脑缺血大鼠软脑膜微循环(大鼠头颅微循环,大鼠微循环)障碍，缺血前给予All能扩张微动脉，且对A2、A
3扩张程度大于A
1，表明对末梢微动脉作用更强，同时还可改变微循环的流态，阻止微小血栓的再形成，较好地改善脑缺血后微循环异常，使缺血和再灌注期脑血流增加，保持一段时期的高灌注状态及延迟低灌注时相产生，减少再灌损伤，有利于脑缺血后神经功能的恢复。
作者简介：马晓红，女，29岁，博士，现协和医科大学药物研究所博士后马晓红（南京医科大学药理学教研室，南京 210029)
马晓红（现在中国医学科学院．中国协和医科大学药物研究所，北京 100050)
许逸（南京医科大学药理学教研室，南京 210029)
潘鑫鑫（南京医科大学药理学教研室，南京 210029)
刘天培（南京医科大学药理学教研室，南京 210029）
参考文献
1．Pulsinelli WA, Bucham AM. the four-vessel occlusion rat
model: method for complete occlusion of vertebral arteries and
control of collateral circulation. Stroke,1988;19(7):913～4
2．刘振伟，王福庄，丁爱石 et al.钙离子在海马脑片缺氧损伤中的作用.中国应用生理学杂志，1994；10(1):34～7
3．White BC. Effect of flunarizine on canine cerebral cortical
blood flow and vascular resistance post cardiac arrest. Ann
Emerg Med,1982；11:119～26
4．White BC. Calcium blockers in cerebral resuscitation.J
Trauma，1983；23:788～94
5．Meyer FB. Focal cerebral ischemia: pathophysiologic
mechanisms and retionale for future avenues of treatment. Mayo
Clin Proc,1987；62:35～55 等文章 |
