黄芪和三七主要成分抗脑缺血的配伍及对能量代谢和JAK/STAT信号通路的影响

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目的:探索黄芪和三七中的四种主要有效成分黄芪甲苷、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rbl和三七皂苷R1抗脑缺血再灌注损伤的有效配伍剂量,并从能量代谢和JAK/STAT信号通路研究四种有效成分配伍的作用机制。方法:(1)采用L9(34)正交实验法,将40只雄性C57BL/6小鼠随机分成9个实验组和1个假手术组,每组4只,连续给药3d后结扎双侧颈总动脉造成脑缺血20min,再灌注30min,建立脑缺血再灌注模型后断头取脑,测定脑组织丙二醛(Malonaldehyde,MDA)、还原型谷胱甘肽(Glutathione,GSH)含量和超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, SOD)活性,并以高效液相色谱法(HPLC)测定脑组织中三磷酸腺苷(ATP)的含量,采用综合分析法分析不同剂量配伍的效应,从而确定四种成分的有效配伍剂量。(2)将88只雄性C57BL/6小鼠随机分成11组,连续给药3d后结扎双侧颈总动脉造成脑缺血20min,再灌注24h,建立脑缺血再灌注模型后断头取脑,进行能量代谢指标三磷酸腺苷(ATP),二磷酸腺苷(ADP),一磷酸腺苷(AMP),总腺嘌呤核苷酸含量(TAN),能荷(EC)的测定以及Janus激酶/信号转导与转录激活子(Janus kinase/signal transducer and activator of transcription JAK/S TAT)信号传导通路,GLUT3的研究(western blot测定p-JAK1, p-STAT1, GLUT3)结果:四种有效成分配伍能增加脑缺血再灌注后脑组织ATP、GSH含量和SOD活性,降低MDA含量。将各指标赋值不同的权重,计算其综合权重计分,分析得四种有效成分的有效配伍剂量为黄芪甲苷:40mg/kg,人参皂苷Rg1:50mg/kg,人参皂苷Rb1:40mg/kg,三七皂苷R1:10mg/kg;脑缺血再灌注24h后模型组和假手术比较ATP、ADP. AMP、TAN和EC含量明显降低,而四种有效成分配伍能明显提高脑组织中ATP、ADP、AMP、TAN和EC的水平(P<0.05),缓解能量代谢障碍,并且能明显减少脑内p-JAK1,p-STATl的含量(P<0.05)抑制JAK/STAT信号通路的激活,增加GLUT3的含量(P<0.05),促进脑组织中葡萄糖的利用,有效地对抗脑缺血再灌注损伤。结论:四种有效组分抗小鼠脑缺血再灌注的有效剂量组合为黄芪甲苷:40mg/kg,人参皂苷Rg1:50mg/kg,人参皂苷Rb1:40mg/kg,三七皂苷R1:10mg/kg;脑缺血再灌注早期,存在能量代谢障碍和氧化应激损伤,黄芪和三七的四种有效成分配伍可改善脑组织能量代谢,对抗脑组织的氧化应激损伤,从而发挥其抗脑缺血再灌注损伤的作用,四种有效成分配伍的作用强于单个有效成分。对其机制研究表明,四种有效成分配伍可能抑制JAK/STAT信号通路活化和增强脑组织GLUT3表达,从而抑制脑组织氧化应激损伤,促进脑组织对葡萄糖的利用,以增强神经细胞的缺氧耐受性,保护脑组织。研究结果证明,基于方剂配伍理论和药理机制的中药有效成分配伍具有科学性和合理性,为进一步开畏中药配伍研究提供了实验依据。
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