背景：由创伤性脑损伤（TBI）引起的病理、生理和生物反应使大脑受到继发伤害。大黄酸，大黄的一种重要成分，具有很强的抗氧化性。但大黄酸的机制仍不清楚。

 

方法：本研究的目的是在大鼠脑外伤模型脑组织中识别大黄酸，并证实大黄酸是否具有类似大黄等中药的抗氧化作用。首先，超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）方法用于识别大鼠大黄灌胃后大脑皮质组织中的大黄酸（CCI）。此外，为计算CCI大鼠氧化应激，测定脑组织丙二醛（MDA）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSSG）以及还原型谷胱甘肽(GSH)/GSSG的比例。

 

结果：结果表明，大鼠创伤性脑组织对大黄酸有明显的吸收作用。大黄，大黄酸升高SOD、CAT活性、GSH水平，及GSH/GSSG比值，降低MDA和GSSG水平。

 

结论：数据表明大黄和Rhein有可能作为创伤性脑损伤（TBI）的神经保护药物，大黄酸作用类似于其母体药大黄。

 

 

背景：创伤性脑损伤（TBI）是世界范围内的一种危及生命的疾病。多数中国人因运动时受伤，或在办公室或家中意外摔倒，以及摩托车受伤而遭受TBI。由于社会对疾病的认识不足，TBI被称为"无声流行病"。 TBI后继发性脑损伤引起病理、生理和生物反应，导致大脑功能障碍。在生物学和化学过程往往导致链反应，可引起炎症细胞，缺乏精力、兴奋性毒性、细胞凋亡和氧化应激。在前面提到的过程中，氧化应激起着关键的作用。促进炎症和其他反应导致氧化应激加重，因为氧化加剧炎症和其他反应，这是一个恶性循环。氧化应激发生于TBI后1小时，成为立即开始的病理反应。因此，抗氧化策略成为急性期TBI治疗的关键。大脑容易受到氧化损伤，由于简单的神经元膜过氧化。由于丰富的脂肪酸，它可以很容易地氧化，脑组织需要大量的氧气，占总耗氧量的20%。大脑富含脂类，因此更容易受到自由基的伤害。活性氧（ROS），包括超氧阴离子、羟基自由基和过氧化氢（H2O2），被认为是参与细胞生长和分化的信号传导中的第二信使。如果ROS的产生和消除不平衡，生物系统中的氧化应激就会爆发。过量的ROS生成是导致TBI发展中氧化应激的一个重要因素。过氧化氢，超氧阴离子，羟基自由基和其他活性氧是由有氧环境中的细胞产生的。这些自由基可以与生物分子如DNA、碳水化合物、蛋白质和脂类相互作用，并破坏各种细胞成分。脑内富含过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）等抗氧化酶，以防止氧化损伤。同时，丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSSG）导致脑组织中的氧化应激。在氧化条件下，两GSH分子捐赠一个电子转换成GSSG。GSH/GSSG的摩尔比是一个强大的氧化应激和疾病风险指数。不幸的是，TBI的治疗效果远远不能令人满意，因为它的发病机制是由极其复杂和相互作用的机制驱动的。西药抗氧化策略失败。科学家开始从中药中寻找有潜力的创新植物成分，用于抗氧化治疗。近年来，大黄对严重脑损伤所致的脑功能障碍有保护作用。大黄对大鼠脑组织脂质过氧化有抑制作用。大黄能显著降低乳酸脱氢酶的释放和DNA碎片，这在细胞凋亡过程中起着重要作用。近年来，大黄用于治疗脑外伤，取得了令人满意的疗效。大黄酸作为大黄的重要活性成分，具有丰富的有效氧化性能。然而，治疗TBI的机制尚不清楚。因此，本研究旨在确定大黄酸的抗氧化作用，进一步确定大黄酸是否可以作为大黄的靶向治疗材料用于治疗TBI。

 

方法：动物和手术操作：200-300克的雄性SD大鼠，分别饲养在标准条件下，温度22±2°C， 12-12明暗循环，相对湿度50±10%。试验前12小时不喂饲大鼠，但饮水充足。108只SD大鼠随机分为六组，每组进行3个时间点的疗效试验（8、16和24 h）：（1）对照组：大鼠TBI后分别灌胃给予等量生理盐水（0.9%氯化钠）（n = 6）；（2）假手术组：大鼠行相同的手术除大脑皮层没有经历过创伤（n = 6）；（3）12g/kg大黄治疗组：进行相同的创伤后大鼠口服大黄（n = 6）；（4）6g/kg大黄组：进行相同的创伤后大鼠口服大黄（n = 6）；（5）3g/kg大黄组：进行相同的创伤后大鼠口服大黄（n = 6）；（6）12mg/kg的大黄酸组：进行相同的创伤后大鼠口服大黄酸（n = 6）。采用皮层电刺激（CCI）建立大鼠创伤性脑损伤模型。采用3%戊巴比妥钠麻醉雄性SD大鼠，通过三维框架空气锤进行操作。然后我们在颅骨右侧中央间隙的一侧进行手术，通过一个手持环锯在位于前囟和λ之间的中心进行开颅手术，只损伤实验大鼠脑表面的一侧。在损伤指标中，有一个碰撞深度为5毫米，持续500毫秒，每秒钟6米。我们还对对照组大鼠做了开颅手术，但没有锤击老鼠的大脑。然后我们缝合伤口，弄醒大鼠，放在加热垫子上30到60分钟保持正常体温。每天观察受伤的老鼠至少4小时。

 

UPLC-MS/MS 检测CCI大鼠脑组织中的大黄酸：CCI大鼠口服大黄，确定脑组织吸收的化合物，采用UPLC-MS/MS方法确定离子峰和保留时间。大黄（3克/公斤，6克/公斤，12克/公斤）和大黄酸（12毫克/千克）分别灌胃CCI大鼠，灌胃后每组大鼠分别8 h，16 h和24 h处死。大鼠麻醉，腹腔注射10%水合氯醛，剂量400mg/kg。30min后处死动物收集脑标本，脑组织样品用足够冰冷的DD水洗净，然后加入4毫升冰甲醇使之匀浆化。匀浆4°C3000转离心10分钟。离心后将其蒸发至干燥状态，在37°C时分别用氮气收集上清液。200μL20%甲醇溶解浸膏，然后在4°C将溶液于15000 rpm离心15 min。离心后用0.22μm的尼龙过滤器过滤上层。5μL注入UPLC-MS/MS系统分析。

 

氧化和抗氧化状态的估计：用考马斯亮蓝法测定超氧化物歧化酶活性：使用试剂盒测定总的SOD活性。液体的吸收率是在波长为450 nm处测量的。用蛋白量校正活性，以控制倍表示。吸光度在450 nm读取和使用公式计算SOD活性：[（控制值空白值）-（样品空白值值）] /（控制值空白值）×2×（总体积/体积）/蛋白浓度。用mg／mg蛋白表示SOD活性。

 

测定过氧化氢酶的活性：通过检测试剂盒说明书测定CAT活性。测试液体的吸收率是在波长为450 nm处测量的。用μmol过氧化氢消耗量/min/mg代表酶活性。

 

丙二醛含量测定：使用试剂盒测定MDA。为测定MDA的含量，采用硫代巴比妥酸（TBA）法。

 

谷胱甘肽活性和氧化谷胱甘肽水平的测定：GSH活性和氧化型谷胱甘肽是按照GSH/GSSG检测试剂盒操作的。10分钟后，在分光光度计中记录405 nm的吸光度，然后计算GSH/GSSG比率。总GSH含量表现为μmol／mg蛋白。

 

大黄和大黄酸显著提高CCI大鼠脑组织SOD水平：与假手术组相比，CCI大鼠SOD活性明显下降。大黄（12克/千克）和大黄酸（12毫克/千克）在不同时间点（第16h和第24h）与对照组相比，SOD水平显著升高。大黄（6 g/kg），在不同时间点（第16h和第24h）与对照组相比，SOD水平显著升高。与赋形剂组相比，大黄酸（12mg/kg）8小时增加SOD水平。大黄（3 g/kg和6 g/kg）在第8h与赋形剂组相比无统计学意义。

 

大黄和大黄酸显著提高CCI大鼠脑组织CAT水平：与假手术组相比，CCI大鼠CAT活性显著下降。结果显示，大剂量大黄（12 g/kg）和第16h大黄酸（12毫克/千克）在第8h和第16h后，CAT活性明显增加。大黄酸（12毫克/千克）在不同时间点（第8h和第24h）与赋形剂组相比，CAT水平增加。大黄（3 g/kg）在不同时间点（第8、第16、第24h）与对照组比较无统计学意义。

 

大黄和大黄酸能显著降低CCI大鼠脑组织MDA含量：与假手术组相比，CCI大鼠脑内MDA含量显著增加。大剂量大黄（12 g/kg）和大黄酸（12mg/kg）使用第16h和第24h后MDA活性明显降低。与治疗组相比，大黄（6 g/kg）和大黄酸（12mg/kg）可显著降低第16h和第24h的MDA含量（12毫克/千克）。大黄（3 g/kg、6 g/kg）在第8h内与赋形剂组比较无统计学意义。最大值变化发生在第24h。

 

大黄、大黄酸显著提高CCI大鼠脑组织GSH含量和GSH/GSSG比值：脑损伤导致降低CCI大鼠GSH含量和GSH/GSSG比值，同时增加GSSG水平。

 

结论：大黄酸是大黄灌胃后CCI大鼠脑内的活性成分。大黄酸同大黄在治疗创伤性脑损伤的抗氧化能力类似（通过提高SOD、CAT活性、GSH水平及GSH/GSSG比值，减少MDA和GSSG水平）。结果表明，大黄及大黄酸可能作为TBI治疗的神经保护药物。