脑水肿(BrainEdema，BE)为脑损伤疾病的早期的一个重要病理变化，直接关系到疾病的转归和愈合，缺血性脑水肿(IschemicBrainEdema，IBE)是脑组织血管阻塞、血管痉挛或窄小引起血流不畅致脑组织供血不足引起缺血缺氧，发生病理性脑实质内水分异常增加的一种病变。1967年，Klatzo首先将脑水肿定义为脑实质内液体异常聚积导致组织体积增加，从发病机制和病理方面将脑水肿分为血管源性和细胞毒性脑水肿，之后其他学者又提出了间质性脑水肿、渗透性脑水肿、流体性脑水肿概念等。 缺血性脑水肿的严重程度、治疗的及时性密切关系到中风后遗症的轻重和患者的恢复程度。脑卒中是神经系统的常见病和多发病，是目前人类疾病的三大死亡原因之一，且存活者中50-70％的病人遗留瘫痪、失语等严重残疾，给社会和家庭带来沉重的负担，而其中缺血性脑卒中即脑梗死约占全部脑卒中的80％。所以，提高缺血性脑水肿的治疗决策水平，对更有效地治疗脑梗死以降低其死亡率和致残率，提高患者的生活质量具有非常重大的意义。 脑梗死后脑水肿治疗方法包括血压的正确管理，高渗疗法，低温疗法，外科手术减压，吲哚美辛、皮质类固醇、巴比妥类等药物治疗及一般原则治疗。药物治疗常以甘露醇、速尿等脱水剂为主，也采用钙离子拮抗剂、糖皮质激素类等作用还没有定论的相关药物。中药对脑水肿的治疗效果已十分明确，丹参、红花、三七等制备的注射剂已在临床广泛应用，从婆罗子中提取有效单体的β-七叶皂苷钠注射液不失为中药治疗脑水肿的一个典范。 赤芍为毛茛科植物芍药(PaeonialactifloraPall)或川赤芍(PaeoniaveitchiiLynch)的干燥根，属清热凉血药，性味苦、微寒，归肝经，具有清热凉血、散瘀止痛之功能。药理研究表明赤芍对心血管、脑缺血、肿瘤、肝脏等均有明显药理作用。经从赤芍提取赤芍总苷(TotalPaeonyGlycoside，TPG)，体内外研究表明赤药总苷有较强的神经细胞保护作用，对动物脑缺血模型有明显的防治作用，可明显抑制脑缺血动物脑水肿的发生。现进一步从赤芍中提取获得芍药苷(PaeoniflorinPF，PF)，本研究旨在观察PF对缺血性脑水肿的防治作用及其作用机制，为进一步开发用于治疗缺血性脑水肿药物PF提供药理学依据。研究结果概述如下： 1、芍药苷对缺血再灌注损伤小鼠脑指数和脑血管透性的影响取昆明小鼠70只，随机分为假手术组，模型对照组，PF15mg/kg、45mg/kg、135mg/kg组和血栓通注射液90mg/kg组。实验前三天每天尾静脉注射一次。末次给药后，用乌拉坦麻醉，固定，分离双侧颈总动脉，给药后30min阻断血流，缺血30min后再灌注，再灌同时股静脉注射100mg/kg伊文思蓝。缺血180min后断头，取大脑，称重后剪碎，提取脑组织中伊文氏蓝，用分光光度计于620nm处测吸光度，以此反映给药对脑血管通透性的影响。 试验结果表明缺血再灌注小鼠脑指数和脑组织中伊文氏蓝明显大于假手术组。PF15mg/kg、45mg/kg、135mg/kg三个剂量组脑指数和脑组织中伊文氏蓝含量均有显著的降低作用(P＜0.01)。提示PF可以通过抑制小鼠脑缺血再灌注损伤引起脑血管通透性增加，从而降低脑指数。 2、芍药苷对小鼠反复缺血再灌注损伤脑水肿的影响取昆明小鼠70只，随机分组为PF15mg/kg、45mg/kg、135mg/kg组，血栓通注射液90mg/kg组，模型对照组和假手术组。于实验前三天，每天注射给药一次，末次给药后用乌拉坦麻醉，固定，分离双侧颈总动脉，穿线备用。给药30min后阻断血15min再复灌15min，再缺血15min，抽出手术线，造成反复缺血再灌注模型。24小时后断头，观察断头后呼吸时间和呼吸次数，并剥取大脑，称重，计算脑指数；于105℃烘箱烘至恒重，计算脑含水量。 试验结果表明反复缺血再灌损伤24小时后的小鼠呼次数与时间明显小于假手术组，PF15mg/kg、45mg/kg、135mg/kg三个剂量组与血栓通注射液组均可显著或极显著提高呼吸次数和延长呼吸时间(P＜0.05或P＜0.01)。脑含水量测定结果表明造模组脑指数和脑含水量同假手术组没有明显差异，提示反复缺血再灌注15min模型小鼠24小时后脑水肿可能已自发恢复。 3、芍药苷对MCAO大鼠脑水肿的影响取雄性SD大鼠230-260g，随机分成假手术组，模型组，PF10mg/kg、30mg/kg、90mg/kg三个剂量组，血栓通注射液60mg/kg组。术前三天腹腔注射给药，每天一次。末次给药后30min将大鼠用10％水合氯醛麻醉，分离、结扎右侧颈总动脉，参照Berdson法用4-0尼龙线阻断大脑中动脉。假手术组除不插线外，其余步骤相同。术后4h给药一次。造模成功能够存活24h的大鼠确定为最后实验对象，并进行行为学评分后，快速取右脑，冰冻25分钟。然后冠状切两刀，全脑切成三部分。脑前部用含水量测定，中部用于脑梗死重量百分比测定，后部用于病理组织学检查和免疫组化染色。 试验结果表明：模型对照组大鼠脑缺血24h后出现明显的神经损伤症状，脑组织含量水明显增加。PF10mg/kg、30mg/kg、90mg/kg三个剂量组均可显著降低神经行为学评分(P＜0.05或P＜0.01)和脑含水量。TTC染色结果可见假手术组脑组织无明显梗死，模型对照组缺血侧脑组织有明显梗死现象，梗死区占整个脑片重的24.81％，PF三个剂量组和血栓通注射液组均可显著缩小缺血侧脑组织梗塞体积，与模型组对照组相比有显著性差异(P＜0.01)。 通过HE染色和免疫组化染色观察缺血性脑水肿大鼠脑组织病理学改变和水通道蛋白-4的表达。结果显示：假手术组大鼠神经元细胞形态结构正常，胞浆丰富，细胞核清晰，可见尼氏小体，脑皮质和海马区细胞AQP4染色呈弱阳性。模型组大鼠脑组织镜下可见明显片状软化灶，间质疏松，水肿明显，多数细胞肿胀变性、着色加深；脑组织小血管及毛细血管周围间隙明显变宽；免疫组化染色结果显示造模型动物梗塞区周围皮质的阳性细胞数量增多，周围半暗带更加明显，软化灶呈不完整的阳性细胞。同模型组比较，用药组对MCAO大鼠脑组织和神经细胞的病理损伤有较好的改善，用药组AQP4阳性细胞的表达明显减少，以PF30mg/kg、90mg/kg剂量组和血栓通注射液组较为明显。 本实验提示PF可明显降低缺血性大鼠脑组织含水量，抗脑水肿作用可能是通过抑制AQP4的表达。同时表明PF可能通过抑制脑水肿的发生，而显著改善局灶性脑缺血损伤大鼠的神经损伤症状和脑组织神经细胞损伤。 4、PF对沙土鼠全脑缺血再灌注损伤的影响取沙土鼠60只，随机分为假手术组，模型组，血栓通注射液组，PF10mg/kg、30mg/kg、90mg/kg三个剂量组。造模前30min静脉给药后，以10％水合氯醛(3.5ml/kg，i.p.)麻醉沙土鼠。将麻醉沙土鼠仰卧固定，分离双侧颈总动脉并穿缝线，用无创动脉夹阻断血流12min后再恢复血流24h，造成沙土鼠脑缺血再灌注损伤模型。造模后6h和12h进行静脉注射给药两次，缝合皮肤伤口，手术完毕回笼饲养。假手术组沙土鼠只分离双侧颈总动脉，不结扎。沙土鼠造模后24h快速取全脑，取左侧脑前半部分称湿重，用于脑含水量测定；取右侧半脑前半部分用于Glu和Asp测定；取右侧半脑海马组织称重，用于进行腺苷含量测定；取左侧脑前中间部分小部分放入4％多聚甲醛磷酸盐缓冲液保存，进行HE染色，光镜下观察海马区神经元结构及细胞间质变化。 试验结果表明全脑缺血再灌注24小时后模型组沙土鼠脑组织含水量明显升高，与假手术组相比差异非常显著(P＜0.01)；PF注射液30mg/kg、90mg/kg组和血栓通注射液与模型组对比均有显著性降低(P＜0.05或P＜0.01)。脑组织中Glu、Asp和腺苷含量测定结果显示沙土鼠缺血再灌注后模型组明显升高(P＜0.01)，PF用药组升高值明显低于模型组(P＜0.05或P＜0.01)，血栓通组同样明显低于模型组。 组织病理学检查结果表明假手术组鼠脑神经元的大小和形态基本正常，胞核完整，核仁清晰。海马CA1区细胞排列整齐，细胞带宽，约有5～7层细胞，胞核居中，胞质丰富，着色均匀；模型组大鼠多数样本可见细胞形态不规则，肿胀，核固缩，深染。海马CA1区神经细胞排列紊乱，胞体变小，胞质不均，部分细胞出现空泡，胞核固缩深染，核仁消失；用药组与模型组比较有不同程度改善，30mg/kg、90mg/kg组和血栓通注射液组，多数神经元的形态和结构基本正常，只见部分样本可见细胞形态不规则，部分核固缩，染色加深，核仁不清。海马CA1区神经细胞轻度排列紊乱，细胞体积稍变小，形态改变，部分胞核固缩深染，核仁不清，细胞周围间隙略增宽 提示PF可能通过抑制兴奋性氨基酸的释放，保护脑细胞，对缺血再灌注损诱发腺苷的释放的抑制作用，防止腺苷释放过多引起副作用，从而抑制全脑缺血再灌注性脑水肿的发生和神经细胞损伤。 综上所述，芍药苷可明显抑制梗塞性脑水肿和缺血再灌注损伤脑水肿均有明显抑制作用。作用途径可能通过调节水道蛋白AQP4的表达；调节脑缺血时机体自身腺苷浓度；抑制兴奋性氨基酸Glu和Asp的释放。芍药苷为从赤药中提取的有效单一成分，较成分复杂不明的中药复方制剂更有利于质量控制，如将其开发为注射剂应用于急症缺血性脑卒中，可在发作早期介入治疗防止或减轻水肿的发生，对患者的愈后有十分积极的意义，便可产生良好的社会效益和经济效益。