人参皂苷Rg1对脑挫伤后大鼠脑内胰岛素样生长因子1表达的影响

【摘要】  探讨人参皂苷Rg1对脑组织挫伤后大鼠脑中胰岛素样生长因子1（insulin?like growth factor?1, IGF?1）表达的影响。 方法：Wistar大鼠26只，分为正常对照组（2只），脑挫伤模型组（8只）及人参皂苷Rg1组（16只），在损伤后不同时间点（损伤后6 h、12 h、2 d及6 d）分别处死大鼠，使用免疫组化方法观察并检测脑中IGF?1的表达。 结果：与对照组相比，脑挫伤模型组损伤后各时间点脑组织中IGF?1的表达有所升高（P<0.05）；与模型组比较，人参皂苷Rg1治疗组IGF?1的表达明显升高（P<0.05）。 结论：人参皂苷Rg1可能通过促进脑挫伤后脑组织IGF?1的表达，促进脑组织的功能恢复。

【关键词】  脑挫伤 胰岛素样生长因子1 人参皂苷Rg1 大鼠

    Objective: To study the effects of ginsenoside Rg1 on the expression of insulin?like growth factor?1 (IGF?1) in the brain of rats after the experimental brain contusion.

    Methods: A total of twenty?six Wistar rats were randomly divided into normal control group (n=2), untreated group (n=8) and ginsenoside Rg1 group (n=16). Brain injuries were induced in rats by a mechanical striking device. The brain tissues were extracted at different times after brain injury (6th hour, 12th hour, 2nd day, 6th day), then the expression of IGF?1 in brain tissue was examined by immunohistochemical method.

    Results: In comparison with the normal control group, the expression of IGF?1 in the brain tissues was increased in the untreated group after the brain contusion (P<0.05). The expression of IGF?1 in brain tissues in ginsenoside Rg1 group was significantly increased as compared with the untreated group (P<0.05).

    Conclusion: Ginsenoside Rg1 enhances the recovery of the contused brain through increasing the expression of IGF?1.

    Keywords: brain contusion; insulin?like growth factor?1; ginsenoside Rg1; rats

    人参皂苷Rg1是人参中提取的一种有效成分，具有神经保护和促进神经再生的作用，近年来有研究证实人参皂苷Rg1的这些作用是通过多种脑内因子实现的［1?3］。胰岛素样生长因子1（insulin?like growth factor?1, IGF?1）是脑损伤后一种重要的内生性神经营养因子，近年来有研究发现创伤性脑损伤及脊髓损伤后，IGF?1在神经组织中表达增强［4］，可能与脑损伤后神经修复和周围神经损伤后变性有关［5］。本实验采用Feeney's法制作大鼠脑挫伤模型［6］，对大鼠注射人参皂苷Rg1，观察其对脑内IGF?1表达的影响。

    1  材料与方法

    1.1  实验材料  成年Wistar大鼠26只，四川大学华西实验动物中心提供，性别不限，体质量200～250 g。随机分为正常对照组（n=2），模型组（n=8），人参皂苷Rg1组（n=16）。人参皂苷Rg1粉剂，昆明同德众源生物科技有限公司提供，批号110704?200605，用生理盐水稀释至10 mg/ml。兔抗大鼠IGF?1单克隆抗体（稀释度1︰200）、SP免疫组化染色试剂盒，北京中杉金桥生物技术有限公司提供。二氨基联苯胺显色试剂盒，天津市津脉基因测绘有限公司提供。DW?5型大鼠脑立体定位仪，成都泰盟科技有限公司提供。

    1.2  脑损伤模型制备及切片制作  参照Feeney's法建立大鼠脑挫伤模型［6］。大鼠称体质量后，3%戊巴比妥钠（40 mg/kg）腹腔注射麻醉。用大鼠脑立体定位仪固定大鼠头部，正中切开顶部头皮，在人字缝前方3 mm、颅骨中线旁3 mm处钻直径为5 mm的圆形骨窗。保持硬脑膜完好无损，采用自由落体打击装置，用40 g重锤从20 cm 高处下落打击一次。受伤后人参皂苷Rg1组大鼠立即腹腔注射人参皂苷Rg1，80 mg/kg，1次/d，给药至取材当天。脑挫伤模型组仅予正常饮食，未实施治疗。在损伤后6 h、12 h、2 d和6 d将大鼠进行主动脉灌注。对大鼠麻醉后开胸，用16号灌注针从左心室刺入至主动脉，依次灌注生理盐水400 ml、4%多聚甲醛PBS液（pH 7.4）500 ml，灌注速度30 ml/min，灌注30 min后立即开颅取脑，10%甲醛固定。脑组织石蜡包埋，石蜡切片机常规切片，厚度8 μm。每个时间点包括脑挫伤模型组2只，治疗组4只。

    1.3  免疫组化法检测脑组织中IGF?1蛋白表达  脑组织切片常规脱腊、水化，一抗为兔抗大鼠IGF?1单克隆抗体，稀释度1︰200，具体过程按照SP免疫组化染色试剂盒说明书进行。每张切片随机选取5个视野，应用Image?pro Plus 6.0软件设定棕黄色的细胞为阳性细胞，测定阳性细胞数。

    1.4  统计学方法  应用SPSS 13.0软件包进行方差分析和t检验，计量资料数据以x±s表示。

    2  结  果

    2.1  脑组织一般情况  正常对照组脑组织外形结构正常，显微镜下观察细胞无异常改变。模型组及人参皂苷Rg1组出现脑挫伤后病理改变，包括蛛网膜下腔出血、脑实质内出血、脑室内积血和脑水肿。显微镜下观察脑细胞缩小，胞膜皱缩，细胞核深染，神经细胞周围间隙增大，神经胶质增生。

    2.2  IGF?1免疫组化观察  正常对照组有部分阳性细胞表达，大鼠脑挫伤后脑内阳性细胞表达增多，但在同一时间点，人参皂苷Rg1组阳性细胞数明显多于脑挫伤模型组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1和图1、2。 表1  人参皂苷Rg1组与脑挫伤组大鼠脑内IGF?1阳性细胞数

    3  讨  论

    IGF又称促生长因子，是一组结构上类似前胰岛素的单链多肽，1978年首次在人类血浆中被发现。IGF由IGF?1和IGF?2两种多肽组成。IGF?1的分子量为7.5 kD，约占IGF总量的90%。IGF主要有Ⅰ型和Ⅱ型两种受体，IGF?1要通过Ⅰ型受体起作用，IGF?1与受体结合后，激活酪氨酸蛋白激酶，产生一系列生化反应。IGF?1能够促进细胞新陈代谢，促进葡萄糖的摄取、糖原的合成，并可促进蛋白、RNA、DNA合成和细胞复制［7］。

    IGF?1作为一种非选择性神经营养因子作用于中枢神经的发育和成熟的全过程，参与神经系统的增生、分化和神经功能的维持和调节。D'Ercole等［8］通过对转基因鼠的研究发现，IGF?1过度表达，鼠出生后神经细胞和少突胶质细胞数目增加，髓磷脂和脑质量也明显增高，反之，剔除IGF?1或IGF?1R基因，则抑制IGF?1的作用，脑生长发育迟缓，脑质量也明显下降。Sherrard等［9］证明小脑皮层注射IGF?1能够使大鼠被切断的小脑上行投射纤维具有再生能力。Sandberg等［10］在大鼠脑撞击模型中发现，IGF?1 mRNA水平在致伤前很低，但伤后在挫伤灶内出现明显升高并于第3天达到高峰。Walter等［11］在对脑贯通伤的研究中发现，在脑贯通伤后1到7 d，损伤脑组织中的星形胶质细胞、神经元和单核细胞系统中IGF?1蛋白表达升高。也有研究证实局灶性脑缺血可诱导IGF?1 mRNA［12］和蛋白［13］表达增加，在脑出血后脑组织的观察中发现，血肿周围脑组织中的IGF?1的阳性细胞增加，24 h后达高峰，7 d后恢复正常［14］。

    很多研究已经证实人参皂苷Rg1具有神经保护和促进神经再生的作用，但目前尚未有研究探讨在脑挫伤后人参皂苷Rg1和IGF?1之间的关系。本次研究发现，单纯脑挫伤后脑内IGF?1表达增加，并随损伤时间呈性变化，这与已有的研究相符［15］。人参皂苷Rg1可促进脑内IGF?1的表达，其表达随损伤时间延长及用药总量增加而加强，与模型组比较，差异有统计学意义。因此人参皂苷Rg1可能通过促进IGF?1的表达作用，来促进脑组织的功能恢复。人参皂苷Rg1促进脑内IGF?1的表达的机制，今后仍需探讨。

【】
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