原花青素对2型糖尿病局灶性脑缺血大鼠海马组织nNOS的影响

　　作者：宋晓伟 闵连秋 作者单位：辽宁医学院附属第一医院神经内科，辽宁 锦州121001

　　【摘要】 目的 探讨原花青素(procyanidin, PC)对2型糖尿病局灶性脑缺血大鼠脑组织中神经元型一氧化氮合酶(nNOS)表达的影响。方法 将66只大鼠随机分为假手术组、 2型糖尿病单纯脑缺血组及PC组(100 mg/kg)，分别于术后3、6、12、24、48 h应用免疫组织化学方法行nNOS半定量分析。 结果 脑缺血后海马区有大量nNOS 免疫反应阳性细胞表达，缺血后3 h开始表达，6 h达高峰，12 h后逐渐降低;在相同的时间点，模型组较假手术组明显升高(P<0.01)，PC组较模型组明显降低(P<0.01)，与假手术组无明显差异(P>0.05)。结论 PC具有降低2型糖尿病局灶性脑缺血大鼠脑缺血海马组织nNOS活性的作用。

　　【关键词】 糖尿病 脑缺血 原花青素 神经元型一氧化氮合酶

　　糖尿病是脑血管病的一个重要危险因素，高血糖可以引起或加重缺血性脑损害。目前虽已有多种药物用于临床，但疗效均不理想。缺血性脑损伤是由多种致病因素共同参与，共同促进的结果，其中氧自由基损伤是其最重要的且肯定的因素。原花青素(procyanidin, PC)是一种很好的氧自由基清除剂和脂质过氧化抑制剂[1]，对大鼠血清和脑组织的脂质过氧化物的形成有明显的抑制作用。我们拟从神经元型一氧化氮合酶(nNOS)的角度来探讨PC对2型糖尿病大鼠局灶性脑缺血的神经保护机制，为其临床应用提供理论依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 实验动物 选用健康雄性SD大鼠66只，体重180～240 g(辽宁医学院实验动物中心提供)，许可证号：SCXK(辽)。实验动物级别：普通级。

　　1.2 实验分组 66只大鼠随机分为假手术组(6只)、模型组(30只)、原花青素组(PC组，30只)，PC组在建立2型糖尿病模型后给予灌胃，1次/24小时，连续1 w，于大脑中动脉闭塞(MCAO)术前1 h再灌胃1次。PC组以PC粉剂100 mg/kg，每次蒸馏水配制成悬浮液灌胃，其他各组组以相同的给药方法给予生理盐水(NS) 1 mL·kg-1。

　　1.3 2型糖尿病大鼠局灶性脑缺血模型的制备 每笼5只，常规饲料适应性饲养1 w，然后喂饲高脂高糖饲料(10%猪油，2.5%胆固醇，1.0%猪胆酸盐，20.0%蔗糖，66.5%常规饲料[2])。4 w后，诱导出高胰岛素血症和胰岛素抵抗，按25 mg/kg体重的剂量1次性尾静脉注射STZ溶液(临用前以0.1 mol·L-1 pH值4.2的枸橼酸-枸橼酸钠缓冲液配制成0.5%的溶液[3])。72 h后取尾血测血糖，超过16.7 mmol·L-1为2型糖尿病大鼠[4]。2型糖尿病大鼠造模成功后2 w后按照文献[5]进行大鼠局灶性脑缺血模型(middle cerebral artery occlusion，MCAO)的制作。栓线鼠即刻出现左侧Horner征或麻醉苏醒时出现右侧前肢内收屈曲或爬行时向右侧划圈或倾倒为造模成功，有代表性标本观察结果并记录)。

　　1.4 免疫组化法检测缺血侧大脑海马CA1区nNOS的表达 造模后24 h，大鼠以10%水合氯醛3 mL·kg-1腹腔注射麻醉后固定，颈正中偏右切口，暴露右颈总动脉，用NS约50 mL灌注，然后用4 ℃ 4%多聚甲醛液约50 mL灌注固定，分别于各时间点断头取脑，取双侧大脑冠状位距嗅球尖端6～11 mm的脑组织块，放入4%多聚甲醛固定液中继续固定24 h，常规梯度脱水、透明、石蜡包埋。从冠状面中1/3层面开始留取切片，厚度5 cm，连续切片，切片贴附于经APES处理的载玻片上，备用。用免疫组化法测定。严格按试剂盒说明书进行操作。观察大鼠海马CA1区，每张取4个视野数用图像用分析仪计算nNOS阳性细胞数，取其平均值。

　　1.5 统计学处理 实验数据用均数±标准差 (x±s)表示，采用SPSS16.0统计软件进行单因素方差分析和q检验。

　　2 结 果

　　原花青素对2型糖尿病局灶性脑缺血大鼠海马组织CA1区nNOS表达的影响

　　在脑缺血后海马区可见大量nNOS免疫阳性细胞表达，在脑缺血后的相同时间点，3 h时出现表达，到6 h时达高峰，12 h开始降低。在缺血后相同时间点，模型组组均较假手术组表达明显升高(P<0.01);在缺血后相同时间点，PC组较对照组表达均明显降低(P<0.01)，与假手术组相比无明显差异(P>0.05,见表1)。表1 PC对2型糖尿病局灶性脑缺血大鼠大脑海马注：与假手术组相比较，▲▲P<0.01;与模型组比较，★★P<0.01

　　3 讨 论

　　糖尿病是脑梗死的的独立危险因素，血糖升高不但作为重要的危险因素参与脑梗死的发病过程，导致疾病的发病率增高，而且对脑梗死发生后病理过程又促进作用，加重脑组织缺血性损伤和病情，影响预后[3]16-17。高血糖加重脑缺血性损伤的机制有许多种，其中之一就是一氧化氮(NO)的毒性机制。Ste-Marie等[6]研究发现，高血糖可以引起兴奋性递质谷氨酸增多，导致Ca2+增高有关，一氧化氮合酶(NOS)表达增高导致NO的合成增多，使NO产生增多，并能提高NO的生物利用度。过量的NO产生和释放，可以通过自由基或其他途径产生神经毒性，加重神经元损害。

　　一氧化氮合酶是一氧化氮合成的限速酶。在脑缺血早期， eNOS介导生成的NO通过扩张血管改善缺血区的血液供应,具有短时保护性作用，但随着NO的大量产生，在缺血区nNOS则介导神经毒性效应并很快占据优势，使脑缺血损伤进展;至晚期，脑缺血脑组织损伤、炎症反应刺激巨噬细胞、神经小胶质细胞、神经元等可大量产生iNOS，它可缓慢而持久大量地产生NO，造成神经元的损伤，由iNOS介导使缺血生成的NO分别在脑缺血进展期和晚期介导神经毒性作用[7]。高血糖可以加重脑组织损伤，炎症反应，从而刺激产生更多的神经毒性的NO[8]，因而降低iNOS的表达可明显减少NO的释放，从而降低NO的细胞毒性作用，起到保护脑细胞的作用。

　　PC具有抗氧化、降低毛细血管通透性和对心血管具有多种药理作用[9,10]。其含有大量活性酚羟基使其具有很强的抗氧化及清除各种活性氧自由基的能力，目前的研究已证实其可通过清除缺血局部血管内皮细胞的氧自由基，而应用于治疗和预防心肌缺血-再灌注损伤[11]。PC抗氧化活性使其可抑制诸如组织胺、5轻色胺、前列腺素及白三烯等炎症因子的合成和释放[1]116-120。在本实验中PC组能够明显减少各时间点2型糖尿病局灶性脑缺血大鼠脑组织的nNOS平均阳性细胞表达数(P<0.01)，推测PC神经保护作用的机制可能是通过抗氧自由基作用抑制炎症反应，降低nNOS含量，减少神经毒性NO的产生，进一步发挥抗自由基作用，从而起到神经保护作用。

　　国内外关于PC的神经保护作用研究较少，尚未发现有PC对2型糖尿病局灶性脑缺血后海马组织nNOS表达影响的相关报道。本研究从此角度研究PC的保护作用，从而对临床应用PC提供了证据。

　　【参考文献】

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