全 文 :
·中医药实验研究·
慈菇对异烟肼和利福平致大鼠肝损伤的保护作用*
廖艳 孙奇 彭桂英 李根茂 葛东宇 林殷#
廖艳,女,博士,副教授
# 通信作者:林殷,女,博士,教授,博士生导师
* 北京中医药大学中青年教师自主选题资助项目(No:2009JYBzz-JS099)
(北京中医药大学基础医学院 北京 100029)
摘要:目的 研究慈菇对异烟肼(INH)和利福平(RFP)合用致大鼠肝损伤的保护作用并探讨其作
用机制。方法 选取雄性 Wistar大鼠,随机分成 5 组:正常对照组,模型组,慈菇低、中、高剂量组,
每组 8 只。除正常对照组外其余 4 组每天同时灌胃异烟肼(50 mg /kg)和利福平(50 mg /kg),2 h
后分别灌胃蒸馏水、低剂量(5 g /kg)、中剂量(10 g /kg)和高剂量(15 g /kg)慈菇,每次灌胃 20 mL /
kg,每天 1 次,连续给药 28 d,末次给药 16 h 后,取大鼠肝组织,测定肝脏指数、肝匀浆中脂质过氧
化物丙二醛(MDA)的含量以及超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽转硫酶(GST)的活性,并作肝组
织病理学检测。结果 3 个剂量组慈菇均能显著降低 INH 和 RFP 合用致肝损伤大鼠肝匀浆中的
MDA含量,并减轻肝组织变性和坏死程度以缓解肝组织的病理改变。其中高剂量组慈菇能显著降
低肝损伤大鼠的肝脏指数、提高肝匀浆中 SOD和 GST的活性,且缓解肝组织病理改变的效果最为
显著。中剂量组慈菇亦能显著提高 GST的活性。结论 慈菇对 INH和 RFP合用致大鼠肝损伤具
有明显的保护作用,可能与其抗脂质过氧化有关。
关键词:慈菇;异烟肼;利福平;肝损伤;大鼠
中图分类号:R285. 5
Protective effect of Cigu (Sagittaria Sagittifolia)on liver damaged by
isoniazid and rifampin in rats*
LIAO Yan,SUN Qi,PENG Gui-ying,LI Gen-mao,GE Dong-yu,LIN-Yin#
(School of Preclinical Medicine,Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100029)
Abstract:Objective To study the protective effect of Cigu (Sagittaria Sagittifolia)on liver damaged by
isoniazid (INH)combining rifampin (RFP)in rats,and discuss the mechanism. Methods Male Wistar rats
were randomly divided into 5 groups including control group,model group and high-dose,mid-dose and
low-dose Cigu groups (high-dose group,mid-dose group and low-dose group,each n = 8). Except of
control group,other four groups were intragastrically given INH (50 mg /kg)and RFP (50 mg /kg)every
day,and after two hours,given respectively distilled water,low-dose Cigu (5 g /kg) ,mid-dose Cigu
(10 g /kg)and high-dose Cigu (15 g /kg)once a day and 20 mL /kg each time for 28 days. After the
last giving of medicinals for 16 hours,the liver index,content of malondialdehyde (MDA) in liver
homogenate and activities of superoxide dismutase (SOD)and glutathione transferase (GST)were
detected. The pathological changes of liver tissue were observed. Results In high-dose group,mid-dose
group and low-dose group,the content of MDA decreased significantly and degeneration and necrosis of
liver tissue were relieved,and especially in high-dose group,the liver index was significantly decreased,
the activities of SOD and GST were significantly increased,and pathological changes of liver tissue were
relieved. The activity of GST was increased in mid-dose group too. Conclusion Cigu can protect liver
664
北京中医药大学学报
Journal of Beijing University of Traditional Chinese Medicine
第 35 卷第 7 期 2012 年 7 月
Vol. 35 No. 7 Jul. 2012
from the injury induced by INH combining RFP in rats,which may be related to that Cigu has anti-lipid
peroxidation.
Key words:Cigu (Sagittaria Sagittifolia) ;isoniazid;rifampin;liver injury;rats
异烟肼(isoniazid,INH)和利福平(rifampin,
RFP)合用是目前结核病短程疗法的标准治疗方
式[1],但两药联用可引起明显的肝脏毒性[2]。如何
防治肝脏损伤已成为抗结核化疗亟待解决的问题。
慈菇(Sagittria Sagittifolia)盛产于我国南方山区,又
名茨菇、白地粟等。据药学记载,其性味辛寒,入肝、
胃二经,根茎、叶和花为药用部位,具有滋养强身、清
热解毒及消结的功效[3]。已有文献报道,慈菇对重
金属镉致大鼠肝损伤[4]和四氯化碳致小鼠肝损
伤[5]均具有一定的保护作用,但有关慈菇对结核药
INH和 RFP合用所致肝损伤的保护作用未见报道。
本实验通过研究 INH 和 RFP 联用致肝损伤大鼠在
给予慈菇后各指标的变化,来探讨慈菇对 INH 和
RFP致肝损伤的保护作用。
1 材料
1. 1 动物
Wistar健康大鼠,清洁级,雄性,体重(120 ± 20)
g,购自北京维通利华实验动物技术中心,动物合格
证号:SGXK(京)2006- 0009。动物购入后,自由摄
食饮水,室温 20 ~ 22 ℃,相对湿度 35% ~ 75%,保
持安静。适应性喂养 1 周后开始实验。
1. 2 药物与试剂
新鲜慈菇为北京新发地市售,产地浙江,取慈菇
根茎可食部分,洗净,经搅碎、压榨取汁,加蒸馏水制
成低剂量(0. 25 g /mL)、中剂量(0. 5 g /mL)和高剂量
(0. 75 g /mL)的慈菇汁,4 ℃冰箱保存备用,备用 7 d。
给予动物灌胃时,先加热至 100 ℃后再冷却至(25 ~
28)℃使用。
INH(批号 T2007274,含量为 99. 5%) ,RFP(批
号 20091225,含量为 100. 8%) ,均购自珠海远城医
药化工有限公司。丙二醛(MDA,批号 20110216)试
剂盒、超氧化物歧化酶(SOD,批号 20110907)试剂
盒、谷胱甘肽转硫酶试剂盒(GST,批号 20111124) ,
均购自南京建成生物工程研究所。其余所用试剂均
为国产分析纯。
1. 3 主要仪器
Thermo热电酶标仪(MK3) :美国产;电动匀浆
仪(DY89-Ⅱ) :宁波新芝生物科技公司生产;台式高
速冷冻离心机(TG-16M) :湖南赛特湘仪离心机仪器
有限公司生产;电子分析天平(AE100) :梅特勒-托
利多仪器(上海)有限公司生产;数显恒温水浴锅
(HH-8) :国华电器有限公司生产;高速微量离心机
(LG16-W) :北京医用离心机厂生产。
2 方法
2. 1 动物分组与给药
40 只 Wistar大鼠适应性饲养 1 周后,随机分成
5 组:正常对照组,模型组,慈菇低、中、高剂量组,每
组 8 只。INH直接溶于无菌注射用水,制成浓度为
30 g /L 的灌胃液,RFP 溶于 pH3. 0 的盐酸溶液,制
成浓度为 30 g /L的灌胃液[6]。除正常对照组外,其
余 4 组大鼠每天一次性灌胃 50 mg /kg INH 和 50
mg /kg RFP[7],连续 28 d,灌胃体积为 20 mL /kg,以
造成肝损伤模型,正常组则灌胃等体积的 0. 9%氯
化钠注射液。在给予 INH 和 RFP 2 h 后,慈菇 3 个
剂量组分别灌胃 5、10、15 g /kg 慈菇汁,正常组和模
型组均灌胃等体积的蒸馏水,各组灌胃体积均为 20
mL /kg,每天 1 次,连续给药 28 d。全部大鼠于末次
给药禁食不禁水 16 h 后,腹腔注射胺碘酮处死大
鼠,完整分离肝脏并称重,每只大鼠均切取相同部位
的肝脏组织约 500 mg,- 20 ℃冻存备用,另取肝脏
左大叶进行组织病理学检查。
2. 2 检测指标与方法
2. 2. 1 肝脏指数的检测
完整分离实验动物肝脏,冷生理盐水冲洗表面
血污,滤纸吸干,称重,计算肝脏指数。肝脏指数%
=肝重(g)/体重(g)× 100%。
2. 2. 2 肝脏病理学检查
各组大鼠肝脏用生理盐水冲净后,用 10%福尔
马林固定,石蜡包埋切片,HE 染色,20 倍物镜下观
察肝组织病变特征。
2. 2. 3 肝匀浆 MDA、SOD、GST的测定
取冰冻大鼠肝组织,用冰盐水漂洗,滤纸吸干,
称取 0. 5 g,加入冰生理盐水 5 ~ 6 mL,用电动匀浆
机在冰水中进行碾磨匀浆,制成 10% 肝匀浆,以
3 000 r /min低温离心 15 min,轻轻吸取适量上清液
进行各种测定。按试剂盒说明,测定肝匀浆 MDA
含量、肝匀浆 SOD和 GST活性。
2. 3 统计方法
所有数据用 SPSS 18. 0 软件处理,计量资料用
均数 ±标准差(珋x ± s)表示,多组样本间比较用单因
764第 7 期 廖艳等 慈菇对异烟肼和利福平致大鼠肝损伤的保护作用
素方差(one-way ANOVA)分析方法,两两比较用
LSD法,P < 0. 05 表示差异具有统计学意义。
3 结果
3. 1 肝指数变化
除正常对照组外,其余 4 组大鼠均出现不同程
度呆顿、倦怠,毛色干枯,食欲降低等现象。与正常
组比较,模型组的肝脏指数明显增大(P < 0. 05) ,慈
菇不同剂量组的肝脏指数均有一定程度降低,其中
高剂量组慈菇有显著性差异(P < 0. 05)。见表 1。
表 1 慈菇对肝损伤大鼠肝脏指数的影响(珋x ± s;n = 8)
Table 1 Influence of Cigu on liver index in rats with liver injury(珋x ± s;n = 8)
组别 Group 剂量 Dose(g /kg)
体重
Weight(g)
肝重
Liver weight(g)
肝脏指数
Liver index(%)
正常对照组 Control group 299. 03 ± 23. 11 9. 23 ± 0. 74 3. 09 ± 0. 17
模型组 Model group 286. 35 ± 25. 55 9. 57 ± 0. 62 3. 35 ± 0. 13*
低剂量慈菇组 Low-dose group 5 307. 38 ± 15. 37 10. 07 ± 0. 74 3. 27 ± 0. 18*
中剂量慈菇组 Mid-dose group 10 297. 90 ± 25. 46 9. 56 ± 1. 28 3. 20 ± 0. 15
高剂量慈菇组 High-dose group 15 301. 96 ± 19. 02 9. 65 ± 0. 53 3. 19 ± 0. 09#
F 0. 983 1. 052 3. 341
P 0. 430 0. 394 0. 020
注:与正常对照组比较* P < 0. 05;与模型组比较#P < 0. 05。
Note:* P < 0. 05 compared with control group;#P < 0. 05 compared with model group.
3. 2 肝脏形态学改变
正常组大鼠肝小叶和肝细胞形态结构完整,中
央静脉清晰,肝板以中央静脉为中心呈放射状排列,
肝窦及汇管区无异常,为正常形态结构。
模型组可见大鼠肝组织坏死形态结构,且占据
很大区域,其间有大量红细胞聚集数堆,血细胞中可
见核呈蓝色的白细胞,而无结构的血清和组织液呈
粉红色;与坏死区相邻的肝细胞水样变性,胞质色
淡,有的细胞膜消失,细胞大多散在排列,无肝板和
血窦结构;其他区域肝细胞、枯否细胞、肝板和血窦
等结构完整,胞核蓝色,胞质粉红色。整体肝组织为
急性重症肝炎形态结构。
与模型组比较,慈菇各剂量组的大鼠肝脏病变
程度明显减轻,其中低剂量慈姑汁组肝组织坏死区
域占据较大区域,整体肝组织为急性重症肝炎形态
结构;中剂量慈姑汁组肝细胞坏死区域占据较小区
域,整体肝组织为急性普通型肝炎形态结构;高剂量
慈姑汁组肝细胞坏死区域占据较小区域;整体肝组
织为急性普通型肝炎形态结构。见图 1(彩图见
封三)。
3. 3 慈菇对肝损伤大鼠肝匀浆指标的影响
模型组较正常组肝组织中 MDA含量升高,SOD
和 GST的活性降低;与模型组比较,3 个剂量组的慈
菇均能明显降低 MDA 含量,高剂量组的慈菇能明
显提高肝匀浆中 SOD和 GST的活性,中剂量组的慈
菇亦能显著提高 GST的活性。见表 2。
表 2 慈菇对肝损伤大鼠MDA、SOD和 GST的影响(珋x ± s;n = 8)
Table 2 Influences of Cigu on MDA,SOD and GST in rats with liver injury(珋x ± s;n = 8)
组别 Group 剂量 Dose(g /kg) MDA (μmol /L) SOD (U/mL) GST (U/mg)
正常对照组 Control group 2. 67 ± 0. 17 31. 54 ± 1. 08 51. 63 ± 7. 63
模型组 Model group 4. 30 ± 0. 61* 23. 44 ± 4. 06* 36. 48 ± 4. 41*
低剂量慈菇组 Low-dose group 5 2. 96 ± 0. 63# 23. 97 ± 3. 12* 37. 83 ± 7. 98*
中剂量慈菇组 Mid-dose group 10 2. 62 ± 0. 32# 26. 56 ± 5. 60* 46. 13 ± 8. 45#
高剂量慈菇组 High-dose group 15 2. 40 ± 0. 22# 33. 31 ± 1. 57# 47. 72 ± 8. 06#
F 25. 480 13. 359 6. 279
P 0. 000 0. 000 0. 001
注:与正常对照组比较* P < 0. 05;与模型组比较#P < 0. 05。
Note:* P < 0. 05 compared with control group;#P < 0. 05 compared with model group.
4 讨论
INH和 RFP 是目前抗结核病常用的一线药物,
同时两药联用是常规抗结核治疗中的基础用药,但
两药联用会明显增加肝毒性,甚至出现致命的急性
肝坏死和肝功能衰竭,严重影响了结核病的系统治
疗和患者的生活质量。
INH与 RFP两药联用后,INH在肝脏被 N-乙酰
基转移酶(NAT)催化生成乙酰异烟肼,乙酰异烟肼
864 北京中医药大学学报 第 35 卷
又可被进一步水解为异烟酸和乙酰肼,后者达一定
浓度即可损伤肝细胞。一部分乙酰肼在 CYP450 催
化下被氧化为活性中间体,与肝细胞内的生物大分
子共价结合而破坏肝细胞,还有另一部分继续水解
为具有肝毒性的肼;RFP在肝脏中去乙酰化,为 INH
乙酰化提供乙酰基,且 RFP 诱导了肝药酶,从而加
速了乙酰异烟肼代谢为乙酰肼,其代谢物具有脂质
过氧化作用,引起细胞膜及线粒体膜的脂质过氧化,
因而明显增加异烟肼的肝毒性[8 - 9]。本实验在确定
肝损伤模型(INH和 RFP两药联用)建立以后,慈菇
各给药组大鼠的肝脏指数、肝组织变性和坏死等肝
损伤病理改变均有不同程度的下降,且高剂量慈菇
的保肝效果优于中、低剂量。
机体通过酶系统与非酶系统产生自由基,后者
能攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸,引发脂质过氧
化作用,并因此形成包括 MDA 在内的脂质过氧化
物;SOD对机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重要
作用,此酶能清除超氧阴离子自由基(O2
-)保护细
胞免受损伤;GST又称谷胱苷肽转移酶,它主要催化
还原性谷胱甘肽(Reduced glutatahione,GSH)与各
种内源性和外源性亲电子化学物反应,生成无毒性
或毒性小的 GSH 硫结合物,因此具有抗氧化活性。
GST与其他抗氧化酶在细胞内共同起到清除活性
氧,保护细胞免受氧化损伤的作用。
本实验通过检测组织中的 MDA、SOD、GST 的
活性加以评价肝脏脂质过氧化损伤的程度。实验结
果显示:模型组与正常组相比,肝组织中 MDA 含量
升高,SOD和 GST 的活性降低,表明脂质过氧化与
肝损伤的发病机制有关;与模型组相比,3 个剂量组
的慈菇均能明显降低 MDA 含量,高剂量组的慈菇
能明显提高提高 SOD和 GST活性,中剂量组慈菇亦
能显著提高 GST 的活性。因此慈菇对 INH 和 RFP
联用肝毒性的保护作用可能与其抗脂质过氧化、减
少过氧化脂质的生成、增强机体对自由基的清除能
力有关。
参考文献:
[1]全国结核病流行病学抽样调查技术指导组. 第四次全
国结核病流行病学抽样调查报告[J]. 中华结核和呼吸
杂志,2002,25 (1) :3 - 7.
[2]任晓菲,许建明.急性药物性肝损伤住院病例调研分析
[J].安徽医科大学学报,2007,42(4) :458 - 61.
[3]第二军医大学药学系生药学教研室.中国药用植物图鉴
[M].上海:上海教育出版社,1960:125.
[4]陆祖福,吴小南,汪家梨,等. 慈菇营养素成分分析与
抗氧化作用机理探讨[J]. 海峡预防医学杂志,2002,8
(1) :50 - 51.
[5]吴小南,汪家梨. 慈菇对大鼠体内抗氧化能力的影响
[J].中国公共卫生学报,1996,15(2) :89.
[6]PAL R,VAIPHEI K,SIKANDER A,et al. Effect of garlic
on isoniazid and rifampicin - induced hepatic injury in rats
[J]. World J Gastroenterol,2006,12(4) :636 - 639.
[7]杨慧媛,宋育林,许建明,等. 异烟肼利福平合用致大
鼠肝损伤的实验模型[J]. 安徽医科大学学报,2008,
43(2) :185 - 189.
[8]薛洪源,侯艳宁,刘会臣. 异烟肼与利福平合用致肝毒
性增加机制的研究概况[J]. 中国现代应用药学,
2002,19(6) :463 - 465.
[9]SAUKKONEN JJ,COHN DL,JASMER RM,et al. An official
ATS statement:hepatotoxicity of antituberculosis therapy[J].
Am J Respir Crit Care Med,2006,174(8):935 -952.
(收稿日期;2011-12-12
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
)
(上接第 465 页)
[8]卢建敏,王丽霞,高思民. 不稳定型心绞痛患者血浆内
皮素的改变及低分子量肝素对其影响[J]. 国外医学:
心血管疾病分册,2000,27(2) :100.
[9]MUTUNGA M,FULTON B,BULLOCK R,et al. Circulat-
ing endothelial cells in Patients with septic shock[J]. Am
J Respir Crit Care Med,2001,163(1) :195 - 200.
[10]李文华,宋志芳,单慧敏. 乌司他丁对脓毒症大鼠肺
损伤的保护作用[J]. 中华急诊医学杂志,2007,16
(2) :132 - 137.
[11]蒋静静,吴西玲,杜靖,等. 一氧化氮吸入对急性高浓
度氧肺损伤新生大鼠肺水通道蛋白 1 和 5 表达的影响
[J]. 中国病理生理杂志,2007,23(3) :479 - 483.
[12]刘道芳,袁敏. 黄芪研究进展[J]. 中医药信息,1998,
15(2) :13 - 15
[13]周智林,俞娉,林玎,等.黄芪注射液治疗充血性心力衰
竭的疗效研究[J]. 中国中西医结合杂志,2001,21
(10) :747 - 749.
[14]何正光,徐晓玉.黄芪对血管保护作用的药理研究进展
[J].中国药房,2005,16(20) :1589 - 1590.
[15]金涛,王晓梅,俞淑静.黄芪注射液对糖尿病性心肌病
患者血清黏附分子及 C 反应蛋白的影响[J]. 徐州医
学院学报,2009,29(1) :40 - 42.
[16]于亮,段绍斌,居来提,等. 黄芪注射液对二次打击大
鼠致多脏器功能障碍综合征中心肌和血管内皮细胞损
伤的影响[J]. 2010,13(3) :967 - 970.
(收稿日期:2011-08-20)
964第 7 期 廖艳等 慈菇对异烟肼和利福平致大鼠肝损伤的保护作用