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目的:慢性脑缺血(Chronic cerebral ischemia)致认知功能障碍(Cognitive impairment)是指由一系列脑血管供血不足因素所致脑组织损害引起的以严重认知功能障碍为主要特征的综合征。随着老龄化人口的增多;其发病率逐年增加;严重影响中老年人的生活质量;给社会和家庭带来沉重的负担。预防和治疗该疾病具有重要的临床价值和社会意义;但目前仍未找到治疗慢性脑缺血致认知功能障碍行之有效的方法。前期研究证明;β-石竹烯(β-Caryophyllene;BCP)可以通过激动大麻素Ⅱ型受体(Cannabinoid receptor type 2;CB2)对于缺血导致的脑损伤具有较好的保护作用;但BCP具有挥发性;生物利用度低;使得其临床应用受到极大限制。本研究将 BCP 制备成羟丙基-β-环糊精(hydroxypropyl-β-cyclodextrin;HPβCD)包合物;用于慢性脑缺血致认知功能障碍模型大鼠的给药;验证其生物利用度;并考察BCP对慢性脑缺血致认知功能障碍的作用;初步探讨其作用机制。 方法: 1. 采用溶液搅拌-冷冻干燥法制备 β-石竹烯-羟丙基-β-环糊精包合物(HPβCD/BCP);星点设计-效应面法对包合物处方进行优化后;采用紫外可见光分光光度法(UV)、差示扫描量热法(DSC)以及傅里叶变换红外分光光度法(FT-IR)对包合物进行验证。建立β-石竹烯在体内外的气相色谱(gas chromatography;GC)检测方法;并对其体外溶出行为和在大鼠体内的代谢动力学进行考察。 2. 选用 SD 雄性大鼠;随机分为假手术组、模型+溶剂组、HPβCD/BCP低剂量组、HPβCD/BCP中剂量组、HPβCD/BCP高剂量组和CB2拮抗剂AM630组。采用双侧颈总动脉永久性结扎(Permanent bilateral common carotidartery occlusion;2VO)建立慢性脑缺血模型。造模28天后;按分组给药;给药22天后Morris水迷宫检测各组大鼠的学习记忆功能;并监测大鼠造模前后及给药后脑血流(Cerebral blood flow;CBF)变化情况。给药28天后;处死所有大鼠;取脑组织;通过HE染色、TUNEL染色观察其海马神经细胞和周边神经纤维结构的变化。 3. 动物模型的建立、分组以及给药情况同上;取脑组织;分别采用免疫组织化学染色和Western Blot方法检测大鼠脑组织中CB2的表达情况;使用Western Blot检测PI3K、Akt、p38 MAPK以及ERK的表达情况。 结果: 1. 采用溶液搅拌-冷冻干燥法成功制备了HPβCD/BCP;并采用星点设计-效应面法完成了处方的优化;优化后HPβCD/BCP的包合率为56.9%。UV、DSC以及FT-IR结果均表明BCP被包裹进HPβCD的分子腔中;形成了包合物。体外溶出结果显示; HPβCD/BCP 中药物的溶出更符合一级方程。药代动力学研究结果表明;将BCP制备成包合物之后再进行给药能够提高BCP在大鼠体内的药物浓度;进而提高药物的生物利用度。 2. CBF监测结果表明高剂量HPβCD/BCP能明显提高2VO大鼠CBF的恢复率。Morris水迷宫实验证实;2VO术后;大鼠的空间学习记忆能力明显降低;证实2VO手术模拟慢性脑缺血致认知功能障碍模型构建成功;并且HPβCD/BCP给药后能改善大鼠因脑缺血导致的空间学习记忆能力的损伤。TUNEL 染色发现 HPβCD/BCP 给药能减少2VO 大鼠神经细胞凋亡;HE 染色结果提示 HPβCD/BCP可以减轻慢性脑缺血诱发的大鼠脑组织的神经元和神经纤维病理改变。 3. 免疫组织化学染色发现:CB2 在缺血后大鼠的海马组织及白质纤维中表达增加;并且 HPβCD/BCP 给药可以上调 CB2 的表达。Western Blot实验结果提示;HPβCD/BCP可以上调CB2、PI3K、Akt、ERK的表达;而抑制 p38 MAPK的激活。 结论: 1. 将BCP制备成HPβCD/BCP可以有效提高BCP在大鼠体内的药物浓度;提高BCP的生物利用度; 2. HPβCD/BCP 能改善 2VO 大鼠的脑供血水平;改善大鼠空间学习记忆能力;减少大鼠脑组织中神经元凋亡和神经纤维病理改变;具有神经保护作用; 3. HPβCD/BCP 在 2VO 后发挥神经保护作用可能是通过上调CB2的表达;调控PI3K/Akt、p38 MAPK/ERK通路实现的。