马齿苋的抗缺氧作用及其机制的实验研究

近年来，由于西部高原经济建设和军事斗争的需要，将会有越来越多的人进入高原。而高原缺氧反应不仅影响人们的工作能力和健康，甚至可引发高原病而危及生命。因此人们一直在寻找有效的抗缺氧药物。研究表明部分西药如磺胺唑啶、地塞米松、尼莫地平等，对高山缺氧引起的症状具有一定的缓解作用，但由于这些药物的副作用很大，导致其实际使用受到很大限制。另根据报道，人参、红景天、银杏提取物等中药具有提高机体缺氧耐受作用，但它们大多数都属于贵重中药或藏药，分布局限，资源很少而且价格昂贵，因此也难以在大范围内推广使用。 马齿苋是一味清热解毒的中药，又是一种包括我国在内世界不少国家人们经常食用的食物，地理分布广泛，资源非常丰富。马齿苋含有丰富的去甲肾上腺素类物质和α-亚麻酸、维生素E、胡萝卜素等营养物质，现代研究表明马齿苋具有较强的抗氧化作用和一定程度的抗菌消炎、调节血脂和抗衰老等作用。我们在前期研究中发现马齿苋能够明显延长老年小鼠在密闭缺氧环境中的生存时间。为了进一步证实马齿苋的抗缺氧作用，分析马齿苋抗缺氧作用的主要成分和有效剂量，探索马齿苋抗缺氧作用的机理，我们进行了如下研究： 第一部分 马齿苋抗缺氧作用观察 方法：以密闭常压缺氧小鼠和氰化钾中毒小鼠为动物模型，以蒸馏水和人参皂甙为对照，观察马齿苋水煎液、马齿苋水提物、乙醇提取物和乙醚提取物对缺氧生存时间的影响，并在此基础上进行最佳剂量筛选。 结果：(1)马齿苋水煎液组小鼠与蒸馏水组小鼠相比，在密闭常压缺氧环境中的生存时间明显延长(P＜0.05)，与人参皂甙组小鼠相比没有明显差别(P＞0.05)；(2)与蒸馏水组小鼠相比，马齿苋水提物组小鼠在密闭常压缺氧环境中的生存时间明显延长(P＜0.01)，马齿苋乙醇提取物组小鼠和乙醚提取物组小鼠的生存时间没有显著变化(P＞0.05)；(3)与蒸馏水组小鼠相比，0.5g／ml、1g／ml和2g／ml三种浓度马齿苋水提物都能不同程度的延长密闭常压缺氧小鼠生存时间(分 第止军医大学 硕士学位论文 别延长了24.0%，36.5%和27.4%)，其中以浓度为lg/ml的马齿觅水提物效果最 好(P<0.01);(4)马齿觅水提物组小鼠与蒸馏水组小鼠相比，氰化钾中毒后生存时 间明显延长(P<0.05)，与人参皂贰组小鼠相比没有明显差别(P>0.05)。 结论:马齿觅水提物可明显延长密闭常压缺氧环境中小鼠的生存时间和氰化 钾中毒后小鼠的生存时间。1岁ml可能是马齿觅水提物抗缺氧的最佳浓度。 第二部分马齿觅抗缺氧作用机理探讨 方法:雄性清洁级BAL刀c小鼠随机分为空白对照组(GroupA)，马齿觅组 (oroupB)，人参皂贰组(GroupC)和缺氧对照组(oroupD)。GroupA和oroup D组灌喂蒸馏水，GroupB灌喂浓度为1留ml的马齿芜水提物，GrouPc灌喂浓度 为15m创ml的人参皂贰。各组的灌喂剂量均为40ul/g体重，连续14d。末次灌喂1 小时后，将B、C、D三组小鼠进行密闭常压缺氧暴露25min，立即断头处死，取 有关组织备用。采用酶学方法测定缺氧小鼠心、脑组织丙酮酸激酶(PK)和磷酸 果糖激酶(PFK)活性;2，4一二硝基苯脱比色法测定乳酸脱氢酶(LDH)活性;荧 光素酶法测三磷酸腺昔(ATP)含量;定磷法测Na+一K十ATP酶和c扩气MgZ+ATP酶 活性;分光光度法测乳酸(LD)含量;分光光度法测定缺氧小鼠血清的碱性磷酸 酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)的活性;运用Clark氧电极法测定缺氧小鼠全脑 和肝脏的线粒体呼吸功能;光镜HE染色观察缺氧小鼠大脑和心肌组织的病理改 变;电镜观察缺氧小鼠大脑线粒体和其它细胞器的超微结构变化。 结果:(l)与缺氧对照组相比，马齿觅水提物组缺氧小鼠心、脑组织细胞丙酮 酸激酶(PK)、磷酸果糖激酶(PFK)和乳酸脱氢酶(LDH)等酶的活性明显增 强(P<0.05);(2)与缺氧对照组比较，马齿芡水提物组缺氧小鼠心、脑组织乳酸 (LD)浓度没有明显变化(P>0.05);③与缺氧对照组比较，马齿觅水提物组缺 氧小鼠心、脑组织细胞内三磷酸腺昔(ATP)含量下降幅度显著减小(P<0 .05)， 而Na+一K+ATP酶、c扩气MgZ+ATP酶活性则明显增强(P<0.05);(4)与缺氧对照组 相比，马齿芜水提物组缺氧小鼠全脑和肝脏线粒体呼吸功能下降幅度明显减小，呼 吸控制率(RCR)和磷氧比(ADP/O)均有明显提高(P<0.05);(5)与缺氧对照组 第二军医大学 硕士学位论文 相比，电镜结果显示马齿觅水提物组小鼠大脑皮层组织细胞线粒体和其它细胞超微 结构的损伤程度较轻。同样，光镜结果显示马齿觅水提物组缺氧小鼠大脑和心肌细 胞的缺氧病理改变程度也较轻。 结论:马齿觅水提物延长常压缺氧小鼠生存时间可能是通过下列机制实现 的: (1)促进缺氧小鼠的无氧酵解关键酶的活性，提高缺氧小鼠组织细胞ATP水 平，从而一定程度缓解了缺氧小鼠的能量代谢障碍; (2)减轻缺氧对小鼠大脑和肝脏细胞线粒体的损伤，一定程度的保护了线粒体 的呼吸功能; (3)缓解缺氧引起的小鼠心、脑组织细胞缺氧损伤。