激光散斑成像技术测定阿魏酸对大鼠脑血流量的影响

曹英环余健烨廖卫国（1.广东省中医院药剂科　广州　510006；.广州中医药大学中药学院　广州　510006）

激光散斑成像技术测定阿魏酸对大鼠脑血流量的影响

曹英环1余健烨2廖卫国2（1.广东省中医院药剂科广州510006；2.广州中医药大学中药学院广州510006）

目的：考察阿魏酸对大鼠脑血流量的影响。方法：通过激光散斑成像技术观察腹腔注射阿魏酸后对正常大鼠脑血流量的影响，并对大鼠脑动脉血流和微循环区域血流进行计算分析。结果：正常大鼠腹腔注射阿魏酸50mg·kg-1后，大鼠的脑血管（包括大小动脉和静脉）的形态无明显变化；给药50min后，大鼠脑动脉的血流量缓慢增加，最高可增加到原血流量的170%，并能维持在一个相对较高的水平1h以上；给药60min后，微循环区的血流量渐渐增加，最高可增加到原血流量的150%～160%。结论：阿魏酸能显著增加大鼠大脑动脉及微循环区的血流量，不同区域的血流增加量有所不同。其机制可能与其松弛毛细血管前后括约肌，减少血流阻力及增加心肌收缩力，增加供血量等作用有关。

阿魏酸 散斑成像技术 脑血流量

脑组织局部区域血流的低灌注状态是缺血性脑损伤疾病患者脑的血液动力学改变的主要特征之一。血管的堵塞或狭窄，导致脑的血液供应出现障碍，造成氧和葡萄糖的缺乏，从而引起脑功能的异常，发生梗死性病理组织改变［1］。改善缺血脑组织的血液循环，提高缺血区域脑血流水平可挽救脑组织死亡，提高治愈率。阿魏酸（Ferulic acid，FA）是川芎、当归等中药的主要有效成分。对脑缺血引起的神经损伤具有保护作用［2，3］，能降低再灌注引起的损伤和减少脑梗死体积［4］。为进一步考察阿魏酸改善脑血液循环的作用，本研究采用激光散斑成像技术测定阿魏酸对正常大鼠脑血流量的影响，并对大鼠脑动脉血流和微循环区域血流进行计算分析，探讨阿魏酸改善脑血流量的机制。

1　材　料

68001型单臂脑立体定位仪（深圳瑞沃德生命科技有限公司）；STRONG 90微型手持式颅钻（深圳瑞沃德生命科技有限公司）；小动物激光散斑血流仪LSCI-S1（上海德芬生物科技有限公司）；乌拉坦［成都科龙化工试剂厂，分析纯，用注射用水配成20%（W/V）溶液］；阿魏酸［原料药，＞98%，江苏南京泽朗有限责任公司，用适量pH6.8的磷酸缓冲液溶解，加注射用水配成5% （W/V）溶液］。成年雄性SD大鼠（广州中医药大学实验动物中心，SPF级，体重240～270g。）

2　方法

2.1动物的准备：大鼠采用20%乌拉坦（5ml·kg-1）经腹腔注射麻醉后，固定于脑立体定位仪上，腹下垫一电热板，保持温度37℃。剪开头部皮肤，用牙科钻打磨颅骨，打磨过程中滴加少量生理盐水，并用冰冻生理盐水降低转头的温度。

2.2脑血流量的测定：采用小动物激光散斑血流仪LSCI-S1测定大鼠的脑血流量：将大鼠固定于脑立体定位仪上，调整成像的位置和焦距。照射区域通过电荷耦合探测器（CCD）以曝光时间5ms，成像速度23帧/s，获得696×512像素的图像，连续成像200帧，即每间隔4.6s获取一张脑血流分布图像，通过系统将原始的散斑图像转换成血流图与血流信息。

2.3数据分析：通过下式计算出给药后不同时间点大鼠的相对脑血流量

分别选定不同的小动脉和微循环区域，每个时间点共采集5张脑血流分布图，取血流速度平均值后进行计算。

3　结果

3.1形态学观察：从形态学上看，大鼠腹腔注射阿魏酸50mg·kg-1后，大鼠脑的大血管（大小动静脉）的形态没有明显改变。在观察时间内，没有血管数量的改变。

3.2阿魏酸对正常大鼠脑血流量的影响：从图2可以看出正常大鼠腹腔注射阿魏酸50mg·kg-1后，大鼠脑部不同区域的血流量随着时间的变化发生变化，图中橘红色变深表示该区域血流量增加。可以看出给药60min后，大脑整体区域血流是增加的。未给药的大鼠，未观察到脑血流的明显变化。为了对不同区域血流量的变化情况作出量化分析，选取了脑动脉区、微循环区等不同区域血流变化进行计算分析，见图3。

3.3阿魏酸对正常大鼠动脉血流量的影响：从图3中选取两块动脉区进行计算分析得到图4，从图中可看出，给药50min后，大鼠脑动脉的血流量缓慢增加，最高可增加到原血流量的1.7倍左右，并能维持在一个相对较高的水平1h以上。表明，阿魏酸能够提高正常大鼠的脑动脉血流量。

3.4阿魏酸对正常大鼠微循环区域血流的影响：从图3中选取两块微循环区域进行计算分析得到图5，结果表明，给药60min后，微循环区的血流量渐渐增加，最高可增加到原血流量的150%～160%，证实阿魏酸具有改善微循环区域血流的作用。

4　讨论

脑血流是反映体内血流动力学和脑循环状态的重要生理指标。当脑血流由于血管阻塞或其他原因下降时，会造成局灶性脑缺血，进而引起脑组织梗死。研究表明，阿魏酸能够改善脑缺血损伤有关的多个病理环节，如抑制血小板的聚集［5］，提高清除自由基的能力，对脑缺血引起的神经损伤具有保护作用［6，7］。阿魏酸还能明显抑制5-羟色胺、TxA2样物质的释放，选择性抑制TxA2合成酶活性，使PGI2/TxA2比例升高。TxA2是一种强有力的血小板聚集剂，有较强的促血凝作用，也是一种血管收缩物质，能够引起广泛的血小板微血栓。阿魏酸通过选择性抑制血栓素合成酶、与血栓素发生拮抗作用、通过抑制磷脂酶A2阻止花生四烯酸游离等几种机制阻断TxA2等的生成［8］，从而松弛毛细血管前后括约肌，使毛细血管扩张，产生脑动脉血流量和微循环区域血流量增加的效应。此外，阿魏酸能拮抗内皮素造成内皮素水平下降从而使缩血管作用降低、冠状动脉扩张、增加冠脉流量［9］，还具有明显的正性变力作用，能增加心肌收缩力，保护和改善心肌舒张功能［10］。因此，阿魏酸改变脑血流量的另一个机制可能与增加心肌收缩力，增加供血量有关。本研究采用激光散斑成像技术测定阿魏酸对正常大鼠脑血流量的影响，并对大鼠脑动脉血流和微循环区域血流进行计算分析，初步阐明阿魏酸治疗脑缺血的机制，为临床上应用阿魏酸治疗脑缺血性损伤提供参考依据。

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Effects of ferulic acid on rat cerebral blood flow determined by laser speckle contrast imaging

Cao Yinghuan1Yu Jianye2Liao Weiguo2（1.Department of Pharmacy，Guangdong Province Hospital of Traditional Chinese medicine，Shaoguan 512026，China；2.School of Chinese Materia Medica，Guangzhou University of Chinese Medicine，Guangzhou 510006，China）

Objective：To investigate the effects of Ferulic acid（FA）on rat cerebral cortical blood flow by Laser speckle contrast imaging. Methods：Laser speckle contrast imaging（LSCI）was performed to determine the effect of Ferulic acid on normal rat cerebral blood flow after intraperitoneal injection.Different cerebral areas of rats have been selected to calculate the blood flow.Results：After intraperitoneal injection Ferulic acid 50mg·kg-1，there was no obvious change in the normal rats cerebrovascular mporphology.After administration 50min，rat arterial blood flow increase slowly，the maximum value was up to about 1.7 times of the original cerebral blood flow and maintained at a relatively high level more than 1 hour.After administration 60min，the blood flow of cerebral microcir-culation area increased gradually and the maximum value was 50%～60%more than normal condition.Conclusion：Ferulic acid improves the blood flows of arteries and microcirculation areas significantly，the amount of the increased blood flow to different regions are different.The mechanism is related with its effects of relaxation of blood capillary front and back sphincter，decreasing the blood flow resistance，improving blood rheo-logical，increasing myocardial contractility and blood supply property.

Laser speckle contrast imaging Ferulic acid Cerebral blood flow

R285.5

B

1672-8351（2016）02-0136-02