人参皂甙Rb1治疗大鼠脊髓缺血再灌注损伤的实验研究

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脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)是由直接或间接外力损伤脊髓,在损害相应的阶段出现各种功能障碍为主要临床表现一种称谓。它是一种高致残性疾病,脊髓损伤是一种严重的神经系统创伤,是常见的截瘫原因之一。脊髓缺血再灌注损伤(spinal cord ischemic reperfusioninjury,SCII)是原发性脊髓损伤的继发性损害,由Allen在1911年首先描述。它是指在一些导致脊髓缺血因素去除后,脊髓恢复血供,神经功能不仅得不到改善,反而在原缺血损伤基础上进一步加重,甚至出现不可逆性脊髓神经元迟发性死亡的现象,是外科手术常见并发症之一,特别是主动脉瘤、骶管肿瘤手术后,常需阻断主动脉,从而导致脊髓损伤,术后出现神经功能损伤的发病率高于4%,甚至可高达38%。脊髓缺血再灌注损伤是一个极其复杂的病理过程,确切的分子和细胞机制尚不清楚,目前认为与组织兴奋性氨基酸的释放、自由基的产生、胞内Ca2+的超载、Na+-K+-ATP平衡紊乱、炎症反应、神经细胞的凋亡等因素有关。各种因素共同存在、交互作用,致使组织细胞受损。人参,五加科人参属植物人参(Panax ginseng C.A. Mey.)的根,是一种极具药用和食用价值的名贵中草药,应用距今已有2000余年的历史。人参中含有多种成分如人参皂甙、挥发油、有机酸及脂(软脂酸、硬脂酸、油酸和亚油酸)、甾醇及其甙、蛋白质、多肽、氨基酸及腐胺、精胺等其他许多含氨化合物、维生素类(维生素A、B1、B2和C等)、微量元素类、木质素、黄铜类、糖类、糖蛋白以及其他许多成分。近年来国内外学者对人参化学、药理及临床应用进行了大量的研究,证实人参皂甙是人参生理活性最重要的有效成分,且因糖基的组成和与甙元的连接位置不同,致使不同的人参皂甙所具有的药理学活性存在较大差异。包括抗肿瘤、抗衰老、抗心律失常、抑制细胞凋亡、降糖降脂、改善学习记忆、增强性功能和免疫功能及解酒等多个方面。本研究拟通过建立大鼠脊髓缺血再灌注损伤模型,应用TheBasso Beattie Bresnahan(BBB)评分系统对脊髓神经功能进行评价;HE染色,尼氏体染色,Tunel凋亡检测等方法明确神经细胞形态变化及凋亡情况;应用免疫荧光、western blot等手段检测凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax、磷酸化ASK-1及Caspase-3的表达情况。同时给予人参皂甙Rb1进行干预,观察人参皂甙Rb1干预对上述观测指标的影响,明确凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax、磷酸化ASK-1及Caspase-3、人参皂甙Rb1和SCII三者间的作用及其可能机制,为临床研发新型治疗SCII的药物提供理论基础。目的:探讨人参皂甙Rb1通过抗细胞凋亡作用治疗大鼠脊髓缺血再灌注损伤的研究。方法:选用成年SD大鼠,雌雄各半,分为空白组、假手术组、治疗组(10mg/kg剂量每日给予人参皂甙Rb1腹腔注射)、模型组。采用夹闭腹主动脉的方法制备SCII模型。分别于再灌注后1d、2d、3d、4d、5d、6d、7d对四组模型进行The Basso Beattie Bresnahan(BBB)运动功能评分。缺血再灌注损伤1、3、5、7天后,分别取大鼠脊髓进行HE染色、尼氏体染色、Tunel法、免疫荧光化学和Westernblot检测,观察各组脊髓组织形态和凋亡情况及凋亡相关蛋白的表达情况。结果:HE染色和尼氏体染色表明治疗组病理组织形态改变明显好于模型组。Tunel结果表明治疗组细胞凋亡率显著低于模型组(P<0.05)。Bax/Bcl-2比值治疗组显著低于模型组(P<0.05),磷酸化ASK-1、Caspase-3蛋白表达治疗组显著低于模型组(P<0.05)。Westernblot检测结果显示空白组和假手术组两组的p-ASK-1和Caspase-3蛋白表达较少;模型组中p-ASK-1和Caspase-3的蛋白表达明显增多,与空白组及假手术组相比有显著性差异(P<0.05);治疗组p-ASK-1和Caspase-3蛋白表达随着时间推移逐渐减少,且各个时间点与模型组相比均有显著性差异(P<0.05)。结论:人参皂甙Rb1可以治疗大鼠脊髓缺血再灌注损伤;人参皂甙Rb1可以促进Bcl-2蛋白的表达,且可以抑制Bax、p-ASK-1和Caspase-3蛋白的表达;抗凋亡作用可能是人参皂甙Rb1治疗大鼠脊髓缺血再灌注损伤的作用机制之一。
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