l-盐酸赖氨酸对局部脑缺血大鼠的作用

药学学报
ACTA PHAEMACEUTICA 
SINICA
1999年 第34卷 第6期 VOL.34 
NO.6
L-盐酸赖氨酸对局部脑缺血大鼠的作用
姚 炜 库宝善 张疆寅 李雪林 姚海燕
摘要目的:研究L-盐酸赖氨酸对大鼠局限性脑缺血的作用。方法:采用电凝阻断大鼠一侧大脑中动脉造成局限性脑缺血模型。结果:一侧大脑中动脉阻断后15minipL-盐酸赖氨酸621.5及310.8mg.kg-1,能显著降低局限性脑缺血大鼠的脑梗塞面积,减少相关脑区变性、坏死神经元的数量,而且L-盐酸赖氨酸621.5mg.kg-1还能明显改善大鼠的神经功能缺失,降低行为评分。
结论:L-盐酸赖氨酸对脑缺血有作用。
关键词:局部脑缺血; 脑梗塞; 神经功能缺失;L-盐酸赖氨酸
  THERAPEUTIC ACTION OF L-LYSINE
MONOHYDROCHLORIDE
IN RATS SUBJECTED TO FOCAL ISCHEMIA
Yao Wei(Yao W) Ku Baoshan(Ku BS) Zhang Jiangyin(Zhang JY)双层水晶玻璃杯
Li Xuelin(Li XL) and Yao Haiyan(Yao HY)
Department of Pharmacology, Beijing Medical University, Beijing 100083;
Department of Pharmacology, Shandong Linyi Medical School, Linyi 276002
ABSTRACT AIM: To study the therapeutic effects of L-lysine monohydrochloride(LMH) on focal cerebral ischemia in rats. METHODS: Focal cerebral ischemia was produced by permanent occlusion of the proximal portion of the right middle cerebral artery (MCA) according to the technique
of Tamura. The infarct area was measured by 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining technique. The extent of neurological deficits was evaluated by the method of Bederson. The histological neuronal changes after middle cerebral artery occlusion(MCAO)in rats were also studied. RESULTS: LMH(621.5 and 310.8 mg.kg-1, ip) was shown to be able to decrease significantly the infarct area(from
18.00%±5.67% in control to 8.46%±3.01% and 10.91%±6.17% in LMH treated groups) and the numbers of neurons which were degenerated and necrotic in the related cerebral regions (from 57.9%±10.9% in control to 31.9%±4.8% and 36.8%±10.0% in LMH treated groups)
24 h after MCAO. LMH(621.5 mg .
kg-1, ip) also markedly ameliorated the neurologic
deficits score of rats. CONCLUSION: LMH has protective effects on cerebral ischemia.
KEY WORDS focal cerebral ischemia; infarct area; neurological deficits; L-lysine monohydrochloride
  赖氨酸为体内必需氨基酸,药理研究发现:它能抑制单纯疱疹病毒的复制,降低遗传性高血压大鼠
脑卒中发病率,易化苯二氮卓与受体的结合,本身有样抗惊厥作用等[1~3]。
  本室研究发现:L-盐酸赖氨酸(L-lysine monohydrochloride,LMH)能明显对抗小鼠断头缺血后乳酸的升高及ATP和磷酸肌酸的降低,延长人工呼吸停止后脑电消失时间,以上结果表明LMH有一定的脑保护作用。本研究是用大鼠大脑中动脉阻断模型对其脑保护作用进行观察并与钙拮抗剂尼莫地平进行比较。
材料和方法
  材料 体重300~350g, ♂ Wistar大鼠(北京医科大学动物部提供),L-盐酸赖氨酸(LMH, 广西南宁邕江制药厂)用前用生理盐水(NS)溶解,尼莫地平(nimodipine,山东新华制药厂),红四氮唑(TTC,北京化工厂)。
  大脑中动脉阻断(MCAO)术 动物用水合氯醛(350 mg.kg-1, ip)麻醉,参考文献方法[4],无菌条件下在大鼠右外耳道与眼外眦连线中点处垂直切开皮肤,逐层分离肌肉,暴露颞前窝,在颧骨和磷状骨前联合的下方约2 mm处,开一直径约2.5 mm的骨窗,可见一条较直且分枝少的血管,即为大脑中动脉(MCA)。以细针挑起,电凝阻断位于嗅束内约2mm至大脑下静脉之间的一段动脉,然后以小块肌肉组织轻敷于骨窗上,逐层缝合切口,注射抗菌药物后回笼饲养,假手术组不电凝MCA,其余步骤同前。
  给药方法 MCAO后15 min第1次ip或sc给药,慢性给药者每24h重复1次。
  行为指标 参考文献方法[5],大鼠MCAO后15 min给药,以后每天给药1次并作行为评分,连续5 d。评分标准:(1) 提鼠尾悬空时,左前肢内收,左肩内旋,依程度轻重1~4分。(2) 将大鼠置于光滑平面,推右肩向左侧移动,阻力降低1~3分。 (3) 左前肢肌力降低1~3分。损伤最重可达满分10分,为避免主观因素的干扰,评分者与给药者分开操作。
  梗塞面积的测定 参考文献[6], MCAO后15 min ip或sc给药,24 h断头取脑,去掉嗅球、小脑及低位脑干,将其余部分置于立体定位仪(北京医科大学神经解剖组研制)上定位后,沿冠状面切成4片,切点由前至后依次为: (1) 视交叉与前脑最头端连线的中点处。 (2) 视交叉处。 (3) 漏斗柄处。 (4) 漏斗柄与枕叶尾端的中点处。将切下的脑片置于TTC染液(含4%TTC 1.5 ml, 1 mol.L-1 K2HPO4 0.1 ml,双蒸水3.4 ml)5ml 中,避光37℃孵育30min,正常组织染成红,坏死组织为白,在大体显微镜下用网格计数法测量梗塞面积占脑面积的百分比(5个面的均值)。
  病理检查 经TTC染后的脑片,在测量梗塞面积后,取第2,3片脑组织(即前脑头端与视交叉连线的中点至漏斗柄处脑组织),置于4%多聚甲醛中固定24 h以上,常规石蜡包埋,连续切片(厚12μm),邻片染顺序分别为HE, Nissl(焦油紫染法)及髓鞘染(Luxol固蓝法)。在光学显微镜下,3种染切片进行组织学对比观察,并取Nissl染的病理切片进行细胞计数。计数方法:各
组大鼠皆选择相同部位的切片,以固定范围内皮层及纹状体为观察对象,计数坏死神经元占总神经元的百分比(以核固缩、核碎裂、核溶解、胞体暗染为变性坏死神经元的标志)。
  实验分组 将大鼠82只分为5组: 生理盐水对照组,LMH 621.5 mg.kg-1.d-1及310.8 mg.kg-1.d-1组(分别相当于赖氨酸1/8LD50及1/16 LD50),尼莫地平2.0 mg.kg-1.d-1组和假手术组。给药组共给药5d。
  统计方法 采用“Student” t-测验及F检验。
结果
1 LMH对大鼠行为的影响
  大鼠MCAO后15min首次给药,以后每天给药1次并进行行为观察,作行为评分,连续5d。
  MCAO后所有大鼠皆出现了神经功能障碍,主要表现为提尾悬空时,左肩内旋,左前肢内收,肌力下降,行走时向左侧环转。生理盐水对照组尤为明显。 LMH 621.5 mg.kg-1组,能显著改善大鼠的神经功能障碍,肌力明显恢复,提尾悬空时两前肢对称地伸向地面,行为接近正常。特别是在MCAO后24h至d4,其行为评分与对照组相比差异显著
(P<0.05)。 LMH 310.85 mg.kg-1组大鼠的神经功能缺失亦有所改善,行为评分与对照组相比有下降趋势,但统计学处理无差异(表1)。
  尼莫地平(2.0 mg.kg-1, sc)组大鼠,也可观察到行为症状的减轻,但以MCAO后8及24 h较明显。
Tab 1 Effect of LMH and nimodipine on score of neurological deficits after
middle cerebral artery occlusion(MCAO) in rats
Drug
Dose
/mg.kg-
1.d-
1×5
Route
Score
8h24h d2d3d4d5
NS ip  7.67
±1.32
 5.56
±2.88
 5.56
±2.88
 5.11
±3.06
 4.44
±2.88
3.56
±3.50
LMH   
621.5
ip
5.78
±3.42
2.56
±2.60*
2.00
±3.12*
2.00
±3.12*
1.33
±2.00*
1.67
±2.65
 310.8ip
6.22
±2.33
4.89
±2.37
4.00
±3.24
3.33
±2.78
3.33
±2.78
2.67
±2.00
Nimodipine  2.0sc
5.56
±2.46*
3.06
火焰检测±2.24*
3.22
±3.27
2.71
±2.75红薯粉生产设备
1.57
±2.82
2.29
±2.14
Sham operation   
 000000
 n=9, ±s. *P<0.05 compared with normal saline(NS).
2 LMH对MCAO后24 h脑梗塞面积的影响
志愿预测  大鼠MCAO后15 min ip或sc给药,24 h断头取脑,观察各药对脑梗塞面积的影响。结果见表2。
Tab 2 Effect of LMH and nimodipine on size of infarction after middle cerebral artery
occlusion(MCAO)in rats
Drug
Dose
/mg.kg-1
Route
Infarct area
/% of cerebral
hemisphere
NS ip   18.00±5.67 Nimodipine     2.0sc9.37±5.95** LMH621.5ip8.46±3.01**
 310.8ip10.91±6.17*
n=9, ±s. *P<0.05, **P<0.01 compared with normal saline(NS).
  由表2可见,ipLMH 621.5及310.8 mg.kg-1,可使脑梗塞面积由对照组的18.00%±5.67%分别降为8.46%±3.01%和10.91%±6.17%(P<0.01和P<0.05), 尼莫地平(2.0 mg.kg-1,sc) 组脑梗塞面积为9.37%±5.95%,与对照组相比也有显著差异(P<0.01)。
  结果表明:LMH可以明显缩小MCAO后的脑梗塞面积,作用类似于尼莫地平。 3 LMH对MCAO后24 h神经元变性坏死的影响
  由图1可见: MCAO后24h,脑病理切片显示:MCAO侧脑组织的梗塞部位固定在皮层及基底神经节,
囊袋
梗塞的中心区与外周区之间有轻中度损伤的半影区(ischemic penumbra, IP)。半影区有程度不等的渗出、血管周围间隙增宽、细胞间隙增大、神经细胞肿胀、尼氏质减少或消失、核固缩、核碎裂、核溶解、有髓神经纤维脱髓鞘等病变。病变程度以NS组最明显,LMH及尼莫地平组均有明显改善。
Fig 1 Effect of LMH and nimodipine on neuronal damage in cortex 24 h after occlusion of the right middle cerebral artery in rats. Cresyl violet stain×38.
A. Normal neuron from sham operated rat;
B. NS-treated. The intercellular space is widened. Most of the cells show karyopycnosis and karyorrhexis, and cells with normal morphosis are fewer. Nissl bodies disappear;
C. LMH-treated(610.5mg.kg-1). There are still a few cells which show karyopycnosis, but most of the cells show normal morphosis;
D. LMH-treated(310.8 mg. kg-1). The numbers of cells with karyopycnosis and karyorrhexis are significantly fewer than those in the group treated with NS;
E. Nimodipine-treated(2.0 mg.kg-1). The changes are similar to those in the group treated with LMH 621.5 mg.kg-1, ip.
  选择相同部位脑片的半影区进行细胞计数,结果见表3。
  由表3可见:LMH 621.5及310.8 mg.kg-1组,皮层坏死神经元百分比明显减少, 由对照组的57.9%±10.9%分别降至31.9%±4.8%和36.8%±10.0%,纹状体坏死神经元百分比也由对照组的42.3%±7.0%降至29.4%±10.1%及32.3%±4.9% 。统计学处理有显著差异
(P<0.01)。
Tab 3 Effect of LMH and nimodipine on distribution of neuronal necrosis in apical cortex and
striatum after MCAO in rats
Drug
Dose
/mg.kg-1
Route
Apical cortex
/%
Striatum
/%
NS ip 57.9±10.9 42.3±7.0
LMH 621.5ip31.9±4.8**29.4±10.1**
 310.8ip36.8±10.0**32.3±4.9** Nimodipine  2.0sc33.4±6.5**32.1±6.9**
n=6, ±s. **P<0.01 compared with normal saline(NS).
  尼莫地平(2.0 mg.kg-1, sc)组,皮层坏死神经元百分比也明显减少,由对照组的57.9%±10.9%降至33.4%±6.5%,纹状体坏死神经元百分比也由对照组的42.3%±7.0%降至32.1%±6.9%。统计学处理亦有显著差异(P<0.01)。
  结果显示: LMH能明显减少神经元坏死的百分比,这一作用与缩小梗塞面积呈正相关。
讨论
透水混凝土施工方案  临床脑血管疾病的分类中脑梗塞占75%,脑梗塞中大脑中动脉梗塞占70%[7]。大鼠MCAO模型所造成的脑梗塞发生率100%,梗塞区域固定在皮层及基底神经节,梗塞范围较恒定,梗塞面积重复性好,与文献报道[4,5]一致。用此模型研究药物对脑缺血、特别是脑梗塞的影响,所获结果有实际应用价值。
  利用MCAO模型,对LMH脑保护作用进行了初步评价。从表2和表3所示结果可以看出,LMH两个剂量组(621.5及310.8mg.kg-1,ip)均能减少梗塞面积,且与它降低半影区变性坏死神经元所占百分比呈正相关。具此可以推测:LMH可以挽救濒危的急性缺血区神经元,抑制半影区的进行性退化,减少半影区转化为梗塞区,为受损神经元功能恢复提供机会。LMH的这种作用可能是通过非增加缺血区血流的途径实现的。
  从表1显示:LMH621.5mg.kg-1ip,能明显改善神经功能缺失,恢复肌力降低行为评

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