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目的: 乌头碱(aconitine,AC)为草乌、川乌等的主要成分,具有较强的神经毒性。兴奋性递质谷氨酸(glutamate,Glu)和抑制性递质γ氨基丁酸(γ-AminoButyricAcid,GABA)是重要的神经递质,在中枢神经系统的损伤和修复过程中发挥着重要作用。但迄今为止AC中毒后Glu和GABA的改变及与AC所致神经毒性的关系尚不清楚。双黄连具有改善AC中毒患者死亡率,作为双黄连主要成分的黄芩苷能减轻兴奋性氨基酸的神经毒性作用,表明双黄连对AC中毒的治疗作用机制可能与其神经保护效应有关,但目前尚不能确定。因此本实验通过双黄连干预的体内外实验,研究AC对神经元兴奋性递质Glu和抑制性递质GABA含量变化影响,探讨双黄连及其单体黄芩苷对乌头碱神经毒性的干预作用。 方法: 1.体外研究采用细胞增殖试剂(Cell Counting Kit-8,CCK-8)检测AC对PC12细胞毒性影响,分析AC对PC12细胞毒性的量效关系并建立AC损伤模型,采用双黄连以及黄芩苷干预,设立正常对照组:加入含0.1%二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide,DMSO)溶剂的完全培养基培养PC12细胞;双黄连对照组:选取含有终浓度为50μg/ml双黄连的完全培养基作为对照处理PC12细胞;黄芩苷对照组:选取含有终浓度20μM黄芩苷的完全培养基作为对照处理PC12细胞;乌头碱组:选取终浓度为100μM乌头碱处理PC12细胞24h;乌头碱和双黄连共培养组:选取终浓度取终浓度为100μM乌头碱和终浓度为50μ g/ml双黄连共培养PC12细胞24h;乌头碱和黄芩苷组共培养组:选取终浓度取终浓度为100μM乌头碱和终浓度为20μM黄芩苷共培养PC12细胞24h,采用CCK-8法检测双黄连及黄芩苷干预前后PC12细胞光密度(Opiticaldensity,OD)的变化;应用流式细胞仪探讨PC12细胞凋亡情况;采用化学比色法测法以及酶联免疫吸附法(Enzymelinked immunosorbent assay,ELISA)法检测细胞培养液中Glu、GABA含量变化。 2.体内研究应用清洁级Sprague dawley(SD)大鼠320只,将大鼠随机分为6组:空白对照组:注射2ml/Kg的生理盐水;双黄连对照组:双黄连60mg/Kg;黄芩苷对组照组:黄芩苷30mg/kg;染毒组:乌头碱20μg/Kg;双黄连干预组:注射乌头碱后予以30、60 mg/kg双黄连;黄芩苷干预组:注射乌头碱后予以15、30 mg/kg黄芩苷。观察大鼠染毒1、6、12、24h脑组织病理变化,细胞凋亡和Glu、天门冬氨酸(Aspartate,Asp)、GABA、甘氨酸(Glycine,Gly)含量变化。 结果: 1.体外研究结果表明,和正常对照组相比,100μM AC处理PC12细胞24h后,OD值明显降低;流式细胞仪检测细胞凋亡,其中正常对照组中有95.89%为正常PC12细胞,而乌头碱处理使损伤的PC12细胞达到64.27%,其中早期凋亡达45.46%;细胞培养液中Glu和GABA释放量增加(P<0.05)。与乌头碱组相比,双黄连和黄芩苷干预组OD值显著升高;凋亡检测结果显示,早期的凋亡比例分别降低至33.24%和28.22%;细胞培养液中Glu量减少和GABA水平显著增高(P<0.05)。 2.体内研究结果显示,与空白对照组相比,染毒组兴奋性氨基酸递Glu与Asp含量,凋亡计数细胞颗粒显著升高(P<0.05);染毒后1h后大鼠脑额叶皮质GABA、Gly水平较空白组显著下降(P<0.05),6,12 h含量明显上升,24h后水平开始下降,但仍维持相对相对较高的水平。和染毒组相比,双黄连、黄芩苷干预组GABA、Gly水平升高,Glu与Asp含量明显降低,脑额叶皮质凋亡数目显著降低(P<0.05),以30 mg/kg黄芩苷干预组为明显。光镜和电镜所见,染毒组在染毒后12h时间点脑额叶皮质损伤最为明显,双黄连和黄芩苷干预后脑额叶皮质损伤较染毒组有所减轻。 结论: 1.中枢兴奋性和抑制性神经递质的改变可能是乌头碱所致中枢神经毒性机理之一。 2.双黄连和黄芩苷干预后能够在一定程度上降低Glu含量,升高GABA的含量从而拮抗乌头碱的神经毒性。