姜黄素对缺血再灌注大鼠脑组织SOD_MDA和亚硝酸盐含量的影响_石晶

姜黄素对缺血再灌注大鼠脑组织 SOD,MDA和亚硝酸盐含量的影响 石　晶　陶　沂△　胡晋红　田亚平▲ 摘要　目的:通过观察姜黄素对脑缺血再灌注时脑组织中丙二醛( MDA )、亚硝酸盐、超氧化物歧化酶 ( SOD )含量的影响, 探 讨其对再灌注损伤保护作用的机制。方法:选用大鼠 4 血管结扎缺血再灌注模型(缺血 30 min , 再灌注 15 min) , 用化学发光 法测定大鼠脑组织中 SOD的活性, 用比色法测定 MDA 和亚硝酸盐的含量。姜黄素( 20 和 40 mg / kg )于缺血前 30 min 腹腔注 射给予。结果:缺血 30 min 再灌注 15 min 后,模型组的动物脑组织中M DA 和亚硝酸盐的含量明显升高。姜黄素可抑制这种 升高, 且呈一定的剂量依赖关系。姜黄素还可使缺血再灌注时脑组织的 SOD 活性提高。结论:姜黄素对脑缺血再灌注的保护 作用可能与其抑制自由基的生成和促进自由基的清除有关。 关键词　姜黄素; 脑缺血;再灌注损伤; 脂质过氧化物;一氧化氮; 超氧化物歧化酶 中国图资料分类法分类号　R 651. 12 Effects of curcumin on contents of SOD, MDA and nitrite in the brain of cerebral ischemia reperfusion rats Shi J ing , T ao Yi, Hu Jinhong , T ian Yaping ( Department of Pharmacy, Changhai Hospit al, Second M ilitary Medical U niversit y, Shanghai, 200433) ABSTRACT　Objective: To investig ate the protect ive mechanism of curcumin on ischemia reperfusion in- jury in rats. Methods: The 4 vessel occlusion rat model w as used, and the contents of malonaldehyde ( MDA) , nitr ite and SOD in brain t issue w ere detected after 30 min ischemia and 15 m in reperfusion w ith spect ropho tometry and chemoluminescence r espect ively. Cur cumin w as given ( 20 o r 40 mg / kg ) int raperi- toneally 30 min before ischemia. Results: The contents o f MDA and nit rite in the brain were signif icant ly increased af ter ischem ia and r eper fusion, w hile this increase w as inhibited in curcum in treated g roups. T he act ivity o f SOD in br ain of curcumin groups w as elevated. Conclusion: T he protect ive ef fect of cur cumin in cerebr al ischem ia reperfusion injur y might be related to it s inhibit ing act ivity on radical generat ion and rad- ical eleminat ing act ion. KEY WORDS　curcumin; cerebral ischemia; reperfusion injury ; lipid perox ide; nit ric o xide; superox ide dismutase [ Acad J Sec M il M ed U niv , 1999, 20( 6) : 386～387] �　 能否有效保护神经细胞是缺血性脑血管病救治 的关键。植物姜黄中提取的色素成分姜黄素( cur - cumin)已被实验证明具有多种药理活性, 尤其是细 胞保护作用。我们已观察到姜黄素对小鼠和大鼠的 脑缺血和缺氧有保护作用[ 1]。本实验通过大鼠脑缺 血再灌注模型,观察姜黄素对脑组织中脂质过氧化 物( LPO)、亚硝酸盐和超氧化物歧化酶( SOD)等的 影响,以进一步探讨其保护作用的可能机制。 1　材料和方法 1. 1　动物　雄性 Wistar 大鼠, 体质量( 224±27) g ,由本校实验动物中心提供。 1. 2　药品　姜黄素,购自北京怀柔生化研究所。 1. 3　大鼠 4血管结扎脑缺血再灌注模型　大鼠经 水合氯醛 350 mg / kg 腹腔麻醉后, 双侧椎动脉热 凝, 术后 24 h 分离双侧颈总动脉,用动脉钳夹闭双 侧颈总动脉,用 RM-6200型四道生理仪(成都 仪器厂)监测脑电图,以脑电图成一平线为全脑缺血 模型成功标志。缺血 30 m in 后松开动脉钳, 开放血 流, 行再灌注。再灌15 min后处死动物,迅速取出大 脑半球,液氮速冻后- 70℃冰箱保存。 1. 4　动物的分组及给药　大鼠随机分为 4组:假手 ·386· 第 二 军 医 大 学 学 报Acad J S ec Mil Med Univ　1999 Jun; 20( 6) � 作者单位　第二军医大学长海医院药学部,上海, 200433; △第二军医大学长海医院神经内科; ▲解放军总医院生化科 石　晶,女, 1958年 10月生,硕士,副研究员 术组、模型组、姜黄素 20 mg / kg 组、姜黄素 40 mg/ kg 组。假手术组不给药,除不夹闭颈总动脉外, 手术 过程同上,其他各组在夹闭颈总动脉前 30 min 分别 ip给予生理盐水和姜黄素。 1. 5　脑组织样品的处理及测定　取冰冻保存的脑 组织样品,在冰浴中用 0. 1 mo l/ L pH 7. 4的磷酸盐 缓冲液制成 1∶10的匀浆, 用低温离心机在 4℃的 条件下 12 000×g 离心20 m in, 取上清液备测。脑匀 浆中的 MDA 含量用硫代巴比妥酸比色法测定; SOD活力用化学发光法 [ 2]测定; NO 代谢产物亚硝 酸盐的含量用比色法 [ 3]测定, 以亚硝酸钠为品。 1. 6　统计学处理　数据以 x-±s 示, 用方差分 析。 2　结　果 各组大鼠全脑缺血再灌注后脑组织匀浆中 SOD活性, M DA 和亚硝酸盐含量的变化见表 1。 表 1　大鼠缺血再灌注后脑组织 SOD,MDA和亚硝酸盐的含量 Tab 1　Contents of SOD ,MDA and nitrite in brains of ischemia reperfusion in rats ( x-±s) Group n SOD[ ( z / m) /U·mg- 1] MDA( mB/ nm ol·g- 1) Nit rit e( w B /n g·mg- 1) Sham-operat ion 7 11. 04±1. 08 281. 8±84. 2 16. 53±3. 93 M odel 7 11. 84±1. 44 452. 1±63. 1* * 23. 01±3. 94* * Curcumin 20 m g/ kg 6 13. 41±0. 94* * △ 428. 2±37. 7* * 20. 64±3. 77 Curcumin 40 m g/ kg 7 13. 89±0. 93* * △△ 392. 5±21. 7* * △ 16. 41±4. 15△ 　　* * P< 0. 01 v s sh am-operation group; △P< 0. 05; △△P < 0. 01 v s model gr ou p 　　结果显示, 大鼠缺血再灌注后脑组织中 MDA 和亚硝酸盐的含量均较模型组明显升高, 给予姜黄 素后这种升高的程度被抑制, 以姜黄素 40 mg/ kg 组作用明显, 与模型组比较有显著差异。此外, 姜黄 素组大鼠脑组织中的 SOD 活性有所提高, 与模型组 和假手术组比较, 差异均具有显著性意义。 3　讨　论 脑组织缺血再灌注损伤的主要机制是自由基的 作用,有效抑制自由基的生成或及时清除自由基,有 可能减轻再灌注损伤。我们已观察到姜黄素对脑缺 血有保护作用 [ 1]。从体外研究结果,姜黄素有可 能通过多个途径抑制自由基的生成,从而达到保护 缺血脑细胞的目的。有报道,姜黄素体外可抑制脂氧 酶和环氧酶活性[ 4] ,减少从花生四烯酸途径生成的 自由基;抑制黄嘌呤氧化酶活性 [ 5] , 减少腺苷代谢途 径形成的自由基; 抑制一氧化氮合酶活性[ 6] ,减少由 精氨酸代谢途径产生的 NO 所诱导的自由基的生 成;抑制中性粒细胞炎症反应[ 7] ,减少白细胞呼吸爆 发产生的自由基。本研究通过整体给药观察到, 大鼠 脑缺血再灌注时, 姜黄素可抑制脑组织中 LPO 和 NO 代谢产物亚硝酸盐含量的升高,提示姜黄素可 减少此时自由基的生成。此外,姜黄素还具有提高动 物体内 SOD活性和清除自由基的效应 [ 8] ,本实验亦 观察到,姜黄素组大鼠脑组织内的SOD活性有所提 高。因此, 姜黄素对缺血及再灌注损伤的保护作用主 要与其抗自由基效应有关, 作用机制可能包括多个 环节上的抑制自由基生成和促进自由基的清除。 参 考 文 献 1　石　晶,陶　沂,胡晋红. 姜黄素对小鼠和大鼠脑缺血、缺氧的保 护作用.第二军医大学学报, 1998, 19( 4) : 394 2　田亚平,沈文梅. 化学发光法用于血清中总超氧化物歧化酶、血 清锰和铜锌超氧化物歧化酶活力的联合测定. 中华医学检验杂 志, 1991, 14( 5) : 381 3　陶　沂,匡培根. 缺血再灌注时脑组织中 NO 含量的变化及腺苷 的影响. 卒中与神经疾病, 1995, 2( 3) : 115 4　Huang MT , Lysz T, Ferraro T, et al. Inhibitory ef fect s of cur- cumin on in v itr o lipoxygenas e and cyclooxygenas e act ivi ties in m ou se epiderm is. Can cer Res , 1991, 51( 3) : 813 5　Lin JK, Shih CA. Inhib itory effect of curcumin on xanthine de- hydr o-g enase /ox idas e induced by ph orb ol-12-myris tate- 13- ac- etate in NIH 3T 3 cel ls . Carcinogenesis , 1994, 15( 8) : 1717 6　Brouet I, Oh shim a H . Curcumin, an ant itumour pr om oter and ant i-inf lammatory agent , inhibit s induct ion of nit ric oxide s yn- thase in act ivated m acrophages . Biochem Bioph ys Res Comm un, 1995, 206( 2) : 533 7　S rivas tava R. Inh ibit ion of neut roph il response by curcumin . A- gents Act ions , 1998, 28( 3/ 4) : 298 8　石　晶,陶　沂,田亚平. 姜黄素对鼠体内 SOD 活性和 MDA 含 量的影响. 中国药理学通报, 1997, 13( 3) : 249 ( 1998-11-20收稿, 1999-04-08修回) (本文编辑　姚春芳) ·387·第 6期. 石　晶,等. 姜黄素对缺血再灌注大鼠脑组织 SOD,M DA 和亚硝酸盐含量的影响