青风藤水煎液对蟾蜍坐骨神经干电生理的影响*

2017-10-14 07:53
中国应用生理学杂志 2017年4期
关键词:动作电位青藤蟾蜍

王 波

(西安文理学院生物与环境工程学院基因工程实验室, 陕西 西安 710065)

青风藤水煎液对蟾蜍坐骨神经干电生理的影响*

王 波△

(西安文理学院生物与环境工程学院基因工程实验室, 陕西 西安 710065)

目的探索青风藤对蟾蜍离体坐骨神经干电生理特性的影响。方法40只蟾蜍随机分成4组:任氏液对照组和青风藤低、中、高剂量组(0.2、0.10、0.05 g/ml)(n=10),通过RM6240C多道生理信号采集处理系统记录其在不同浓度青风藤水煎分别浸泡15 min和30 min时,动作电位的传导速度、幅度和动作电位阈强度。结果与对照组相比,高剂量组的神经干动作电位的传导速度显著减慢(P<0.01),中、高剂量组的幅度显著降低(P<0.01),高剂量组的动作电位阈强度显著增大(P<0.01)。结论动作电位传导速度、幅度与青风藤剂量呈负相关,动作电位阈强度与青风藤剂量呈正相关。青风藤水煎液降低坐骨神经的兴奋性,阻滞动作电位的传导,可能发挥抑制坐骨神经痛的作用。

青风藤;坐骨神经;动作电位;蟾蜍

青风藤(CaulisSinomenii)为多年生木质藤本为防己科植物青藤、华防己或清风藤科植物清风藤等的干燥藤茎。青风藤味苦性平, 归肝、脾经。传统医学认为具有祛风湿、通经络、镇痛、利小便之功效,用于治疗风湿痹痛、关节肿痛、麻痹瘤痒、水肿等[1]。近年来,随着青风藤具有抗炎[2, 3]、对吗啡成瘾后催促戒断[4]以及保护肾脏[5]和心脏[6]等作用不断发现,青风藤药理学研究受到越来越多的关注。本文以蟾蜍坐骨神经为研究对象,观察在离体条件下青风藤对坐骨神经干电生理的影响,进一步认识青风藤对坐骨神经的作用机制,为其治疗坐骨神经痛的临床应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物

中华蟾蜍(Bufogargarizans),体重(50.1±12.1)g,雌雄兼用,由西安文理学院动物中心提供。

1.2 材料

青风藤成药(青藤碱含量约为95%)由西安市第五医院提供。将青风藤成药制成水煎液,于60℃以下水浴浓缩,制成1 g/ml 浸膏,冰箱保存备用;浸泡时根据实验确定剂量进行稀释。RM6240多道生理信号采集处理系统(RM6240C,成都仪器厂),神经屏蔽盒(南京六合泉水教学实验器材厂)。

1.3 实验方法

蟾蜍40只随机分组,通过常规方法[7]分离蟾蜍双侧后肢坐骨神经干。先置于任氏液中稳定15 min,然后随机分成对照组(正常任氏液)、青风藤高、中、低剂量组分别任氏液为溶剂稀释为0.2、0.10、0.05 g/ml(n=10)。每组坐骨神经干分别浸泡在刺激液(对照为任氏液,实验组分别是不同剂量青风藤溶液)15、30 min两个时间段,然后将标本放置于神经屏蔽盒中,中枢端标本接触刺激电极,外周端接触引导电极,分别记录神经干的动作电位的传导速度、幅度(上下相总和)[8]及阈强度(测定神经干兴奋性的指标:兴奋性=1/阈强度)。为保证测量条件的一致性,测量放置神经干的位置需前后一致、环境温度及湿度均保持恒定,全部检测由同一人操作进行。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1青风藤溶液对蟾蜍坐骨神经干动作电位传导速度的影响

当浸泡15 min时,与对照组相比,随着青风藤水煎液浓度的增大,神经干动作电位传导速度逐渐减小,中剂量组和高剂量组后动作电位传导速度减小,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01);浸泡30 min时与对照组相比,低、中、高剂量组,传导速度均显著减少(P<0.05,P<0.01)。在同一条件下,青风藤水煎液对传导速度的减缓具有剂量依赖性降低(P<0.05,P<0.01)。重复测量方差分析发现,与浸泡前相比,低剂量组和中剂量组浸泡15 min和30 min时动作电位传导速度显著减慢(P<0.05),高剂量组浸泡15 min和30 min以后动作电位传导速度出现极显著的降低(P<0.01,表1)。

GroupBeforeimmersionImmersiontime15min30minControl15.57±2.4514.41±1.6115.43±1.99Lowdose15.69±1.9913.61±2.20∗11.78±1.83∗#△Middledose16.65±1.9312.47±1.21∗#10.32±1.42∗∗#△Highdose14.32±2.017.41±1.25∗∗##5.63±1.37∗∗##△△

*P<0.05,**P<0.01vsbefore immersion;#P<0.05,##P<0.01vsthe control group;△P<0.05,△△P<0.01vslow dose group

2.2青风藤溶液对蟾蜍坐骨神经干动作电位幅度的影响

当分别浸泡15 min和30 min时,随着青风藤剂量增加,动作电位的幅度逐渐显著减小(P<0.05,P<0.01);中、高剂量组之间动作电位幅度无明显差异。低剂量组在15 min和30 min时动作电位幅度显著降低(P<0.05),而中、高剂量组的坐骨神经干动作电位幅度出现极显著降低(P<0.01)。在同一浸泡时间时,青风藤水煎液对动作电位幅度的减小与剂量呈负相关(P<0.05,P<0.05)。同一剂量的条件下,与浸泡前相比,低剂量组浸泡15 min和30 min时动作电位传导速度显著减慢(P<0.05),中剂量组和高剂量组浸泡15 min和30 min以后动作电位传导速度出现极显著的降低(P<0.01,表2)。

GroupBeforeimmersionImmersiontime15min30min Control4.32±0.684.15±0.343.96±0.68Lowdose5.13±0.523.35±0.68∗#3.07±0.45∗#Middledose4.07±0.922.38±0.39∗∗##2.22±0.67∗∗##△Highdose4.94±0.541.33±0.34∗∗##0.94±1.28∗∗##△

*P<0.05,**P<0.01vsbefore immersion;#P<0.05,##P<0.01vscontrol group;△P<0.05vslow dose group

2.3青风藤溶液对蟾蜍坐骨神经干动作电位阈强度的影响

随着青风藤水煎液浓度的增大,动作电位阈强度逐渐增大,低剂量组动作电位的阈强度在浸泡15 min时无明显变化,而在低剂量浸泡30 min时和中剂量组15 min时显著增大(P<0.05),中剂量组在浸泡30 min和高浓度组阈强度呈现极显著增大(P<0.01),而且动作电位的阈强度增大呈剂量依赖性降低(P<0.01,P<0.05)。同一剂量的条件下,与浸泡前相比,低剂量组浸泡30 min时和中剂量组浸泡15 min是动作电位阈强度显著增加(P<0.05),中剂量组浸泡30 min和高剂量组浸泡15 min和30 min以后动作电位传导速度出现极显著的降低(P<0.01,表3)。

GroupBeforeimmersionImmersiontime15min30minControl0.79±0.040.79±0.080.81±0.06Lowdose0.73±0.040.74±0.060.86±0.03∗Middledose0.75±0.030.86±0.05∗#0.97±0.03∗∗#△Highdose0.76±0.041.00±0.08∗∗##1.21±0.04∗∗##△

*P<0.05,**P<0.01vsbefore immersion;#P<0.05,##P<0.01vsthe control group;△P<0.05vslow dose group

3 讨论

我国对单味药青风藤的研究起步较早。青风藤的有效成分为青藤碱、青风藤碱、双青藤碱等,其中青藤碱是青风藤主要药效成分,其他成分作用报道甚少。由于青藤碱化学结构及镇痛作用与吗啡相似且无成瘾性,故其在临床上常用于止痛。双氯芬酸为非甾体类化合物,是经典的镇痛药物,一般作为青风藤药效的平行药物[9]。但本实验仅检测了青风藤对神经干电生理特性的作用,没有以镇痛效应为药效指标本,故没有选择使用平行药物。目前青风藤对中枢有明显的抑制作用已有报道[10]。但对外周神经系统的作用未见报道。本研究首次报道了青风藤外周神经坐骨神经干的作用,对于该药物的深层次研究起到推进作用。

坐骨神经干动作电位的电生理特性能够反映出神经传导功能的变化,本实验采用青风藤水煎液浸泡检测离体蟾蜍坐骨神经干电生理特性变化,能反映且易于定量检测,精确可靠。实验发现,浸泡青风藤不同剂量、不同时间都导致坐骨神经的电生理特性发生改变,使蟾蜍坐骨神经传导速度减慢并降低其幅度,其中高剂量组在30 min的作用显著,提示高剂量长时间作用能更有效的降低坐骨神经的兴奋性。已有研究发现青藤碱的抗心律失常可能对室肌细胞钠离子电流(INa)具浓度和频率依赖性阻滞作用[11]。已有实验表明,高渗盐液对C类纤维动作电位的抑制作用可能是其产生临床镇痛效应的因素[12]。本实验使用的青风藤水煎液虽然不是高渗溶液,但可能也是通过改变神经,尤其是C类纤维的兴奋维持的内环境,使神经纤维兴奋的数量较少,因此神经干复合动作电位的幅度减小,引起动作电位的阈强度增大。但在本实验中尚未进一步细化A类和C类纤维来探讨青风藤对这两类神经纤维的作用,有待进一步分离神经干来检测。

坐骨神经痛主要是坐骨神经局部及周围结构的病变对坐骨神经的刺激压迫与损害导致。目前坐骨神经的传导速度和动作电位幅度已被用来评价坐骨神经损伤修复的观察指标[13],而且周昊等[14]已发现青风藤对坐骨神经痛有较好疗效。镇痛作用主要体现在对“慢痛”的抑制方面,而神经干中的C类纤维主要传导“慢痛”。本实验发现一定剂量的青风藤阻滞神经冲动的传导,提示青风藤治疗坐骨神经痛的机制之一可能是通过降低坐骨神经中C类纤维细胞膜上的钠离子通道的通透性,这可能是其发挥镇痛效应的电生理学基础。

综上所述,青风藤水煎液对坐骨神经神经兴奋性表现出明显地降低,表现为传导速度减慢,幅度减小和阈电位强度的增大。这为今后青风藤治疗坐骨神经痛提供了新的思路,但具体机制有待进一步研究。

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EffectsofCaulisSinomeniidecoctiononelectrophysiologicalcharacterofsciaticnervetrunkoftoad

WANG Bo△

(Genetic Engineering Laboratory, College of Biological and Environmental Engineering, Xi’an University, Xi’an 710065, China)

Objective: To investigate the effects ofCaulisSinomenii(traditional Chinese medicine) on electrophysiological character of sciatic nerve trunk of toad.MethodsForty toads were randomly divided into four groups: Ringer’s solution (as a control group) and three experimental groups were treated with 0.20, 0.10, 0.05 g/mlCaulisSinomeniidecoction, each group was soaked for 15 and 30 min respectively. The conduction velocity, amplitude and threshold intensity of the sciatic nerves from each group were measured by RM6240C Physiological signals recording system.ResultsCompared with the control group, the conduction velocity in high dose group was significantly decreased(P<0.01), the amplitude of the action potential in medium and high dose groups were lower(P<0.01); but the threshold intensity of the nerve trunk action potential in high dose group was increased significantly compared with that in control group (P<0.01).ConclusionTheCaulisSinomeniidecoction can reduce the excitability sciatic nerve stem of toad and block the conduction of the action potential, which may play important roles in inhibiting of sciatica.

CaulisSinomenii; sciatic nerve; action potential;Bufogargarizans

Q422

A

1000-6834(2017)04-377-03

西安市科技计划项目--西安文理学院科研创新基金专项项目(CXY1531WL17)

2016-06-20

2017-02-07

Tel: 15349270700; E-mail: wangb 2013@ 163.com

10.12047/j.cjap.5465.2017.091

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