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·中医药实验研究·
慈菇对异烟肼和利福平致大鼠肝损伤中细胞色素 P450 的影响
*
廖艳1 孙奇1 王秀丽2 张聪1 林殷1#
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)
( 1 北京中医药大学基础医学院 北京 100029; 2 北京中医药大学中药学院)
摘要:目的 探讨慈菇对异烟肼(INH)和利福平(RFP)合用致大鼠肝损伤过程中细胞色素 P450
(CYP450)的影响。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 INH(50 mg /kg)和 RFP(50 mg /kg)，2
h后 5 组大鼠分别灌胃蒸馏水，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，连续灌胃 28 d，计算体重增加率，末次灌胃 16 h 后，取大鼠血和肝组织，测
定血清中丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)含量、肝匀浆中一氧化氮(NO)的含量，肝
微粒中 CYP450及其亚型 2E1(CYP2E1)的活性。结果 与模型组比较，高剂量慈菇组大鼠的体重明
显增加，血清 ALT和 AST的活性明显降低，肝匀浆中的 NO 含量明显降低，CYP450和 CYP2E1 活性
明显降低，并均有统计学差异。结论 慈菇对 INH和 RFP合用致大鼠肝损伤的保护作用可能与抑
制 CYP450和 CYP2E1 活性及调节 NO水平有关。
关键词:慈菇;异烟肼;利福平;肝损伤;大鼠
中图分类号:R285． 5
Influences of Cigu (Sagittaria Sagittifolia)on cytochrome P450 in rats with
liver damage induced by isoniazid and rifampin*
LIAO Yan1，SUN Qi1，WANG Xiu-li2，ZHANG Cong1，LIN Yin1#
(1 School of Preclinical Medicine，Beijing University of Chinese Medicine，Beijing 100029;2 School
of Chinese Pharmacy，Beijing University of Chinese Medicine)
Abstract:Objective To investigate the influences of Cigu (Sagittaria Sagittifolia)on cytochrome P450
(CYP450)in rats with liver damage induced by the combination of isoniazid (INH)and rifampin (RFP)．
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． The increasing rate of body weight was calculated． After the last giving of
medicinals for 16 hours，the samples of liver tissue and serum were collected from rats，and the content of
serum alanine transaminase (ALT)and aspartate transaminase (AST) ，content of nitric oxide (NO)in
liver homogenate，and activities of CYP450 and its subtype P450 2E1 (CYP2E1)in liver particles were
detected． Results Compared with model group，rat body weight increased significantly in high-dose
group． The activities of serum ALT and AST decreased significantly，and NO content in liver homogenate
decreased significantly． The activities of CYP450 and CYP2E1 decreased significantly． There were
167
第 35 卷第 11 期 2012 年 11 月
Vol． 35 No． 11 Nov． 2012
北京中医药大学学报
Journal of Beijing University of Traditional Chinese Medicine
statistical differences among all indexes． Conclusion The protective effect of Cigu on liver damaged by
combination of INH and RFP in rats may be related to inhibiting the activities of CYP450 and CYP2E1 and
regulating NO level．
Key words:Cigu (Sagittaria Sagittifolia) ;isoniazid;rifampin;liver damage;rats
慈菇(Sagittaria Sagittifolia)是一种药食兼用的
天然抗氧化食物，盛产于我国南方山区，又名燕尾草、
茨菇、白地粟等，民间常为药用和风味食用。据药学
记载，其性味辛寒，入肝、胃经，根茎、叶和花为药用部
位，具有滋养强身、清热解毒及消肿散结的功效［1］。
对慈菇营养成分的研究发现［2］，其球茎可食部各种抗
氧化相关的营养素成分较为齐全，尤其是维生素 E及
硒含量引人注目，说明慈菇具有提高机体抗氧化能力
的物质基础。目前，关于慈菇确切的生物学功能尚不
清楚，人们仅对其提高机体抗氧化防御体系以及增强
机体抗氧化能力有一定认识［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，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［6］，但两药联用可引起明显的肝脏
毒性［7］。本实验通过研究 INH和 RFP联合用药致肝
损伤大鼠在给予不同浓度慈菇后，药物代谢酶细胞色
素 P450(CYP450)及其亚型 2E1(CYP2E1)的活性变化，
来探讨慈菇对 INH和 RFP致肝损伤的保护作用的肝
药酶途径。
1 材料
1． 1 动物
健康 Wistar 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 药品与试剂
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，洗净风干。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。丙氨酸转氨酶(ALT)试剂盒(批号
20110620)、天冬氨酸转氨酶(AST)试剂盒(批号
20111103)和一氧化氮(NO)试剂盒(批号 20110726) ，
均购自南京建成生物工程研究所;CYP450(批号
E02C0863)试剂盒购自上海蓝基生物科技有限公司，
用 ELISA法定量测定;CYP2E1(批号 20111108)试剂
盒购自中生北控股份有限公司，用生化放免法测定。
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;全自动生化仪
(日立 7160) :日本日立公司生产。
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［8］。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，连续 28 d，灌胃体积为 20 mL /kg，以造
成肝损伤模型［9］，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，眼眶取血，脱颈处死大鼠
后，每只大鼠均切除相同部位的肝脏组织约 500
mg，－ 20 ℃冻存备用。
2． 2 指标检测
2． 2． 1 体重增长率和血浆生化指标的检测
实验期间每 3 天称大鼠体重 1 次，并观察其毛
色、食欲、行动、大小便及对外界刺激的反应等基本
情况。计算体重增加率，体重增加率 /% =(末日体
重 －初始体重)/初始体重 × 100%。于末次灌胃的
次日，采集的所有大鼠血浆，应用日立 7020 全自动
生化分析仪按照试剂盒说明书步骤测定血浆 ALT
267 北京中医药大学学报 第 35 卷
和 AST的活性。
2． 2． 2 肝组织匀浆制备
取冰冻大鼠肝组织，用冰盐水漂洗，滤纸吸干，
称取 0. 5 ～ 0. 6 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。
2． 2． 3 肝匀浆 NO 和肝微粒中 CYP450和 CYP2E1
的测定
按试剂盒说明，测定肝匀浆 NO的含量，肝微粒
中 CYP450和 CYP2E1 的活性。
2． 2． 4 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(用 珋x ± s)表示，多组样本间比较用单
因素方差(one-way ANOVA)分析方法，两两比较用
LSD法，P ＜ 0. 05 表示差异具有显著性。
3 结果
3． 1 慈菇对大鼠体重增长率和血浆 AST、ALT 的
影响
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。与正常对
照组比较，模型组的大鼠体重增长变缓，血清 AST
和 ALT活性均明显升高(P ＜ 0. 05) ;与模型组比较，
慈菇高剂量组大鼠体重增长率明显增加，慈菇各组
均能降低 ALT和 AST的活性，差异具有统计学意义
(P ＜ 0. 05)。见表 1。
表 1 慈菇对大鼠体重增长率和血浆生化指标的影响(珋x ± s;n = 8)
Table1 Effects of Cigu on weight growth rate and plasma biochemical indexes in rats(珋x ± s;n = 8)
组别 Group 剂量Dose (g /kg)
体重增长率(%)
Weight growth rate(%) ALT(IU /L) AST (IU /L)
正常对照组 Control group 129． 05 ± 10． 96 47． 00 ± 10． 28 110． 25 ± 31． 62
模型组 Model group 115． 45 ± 12． 78* 64． 50 ± 14． 95* 138． 25 ± 46． 67*
低浓度慈菇组 Low-dose group 5 127． 71 ± 14． 83 42． 00 ± 7． 73# 94． 00 ± 18． 20#
中浓度慈菇组 Mid-dose group 10 126． 99 ± 16． 89 39． 50 ± 5． 37# 83． 88 ± 9． 67#
高浓度慈菇组 High-dose group 15 129． 64 ± 12． 26# 40． 25 ± 4． 23# 82． 87 ± 10． 59#
F 1． 850 8． 620 4． 749
P 0． 141 0． 000 0． 003
注:与对照组比较* 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 慈菇对肝损伤大鼠肝匀浆中 NO、肝微粒中
CYP450和 CYP2E1 的影响
与正常对照组比较，模型组 NO 的含量明显增
加，CYP450 和 CYP2E1 的活性也明显增加(P ＜
0. 05) ;与模型组比较，中、高剂量慈菇能明显降低
NO含量，高剂量慈菇能明显降低 CYP450的活性，3
个剂量组的慈菇均能明显降低 CYP2E1 的活性，差
异具有统计学意义(P ＜ 0. 05)。见表 2。
表 2 慈菇对大鼠肝匀浆指标的影响(珋x ± s;n = 8)
Table 2 Effects of Cigu on liver homogenates indicators in rats (珋x ± s;n = 8)
组别 Group NO(μmol /L)
细胞色素 P450
CYP450(μg /L)
细胞色素 P4502E1
CYP2E1［nmol /(min·mg) ］
正常对照组 Control group 21． 56 ± 2． 23 1． 83 ± 0． 45 4． 61 ± 0． 76
模型组 Model group 57． 65 ± 8． 84* 2． 61 ± 0． 38* 6． 10 ± 1． 04*
低浓度慈菇组 Low-dose group 56． 83 ± 4． 71* 2． 45 ± 0． 30* 5． 34 ± 0． 51* #
中浓度慈菇组 Mid-dose group 44． 90 ± 9． 61* # 2． 39 ± 0． 49* 5． 26 ± 0． 41#
高浓度慈菇组 High-dose group 25． 16 ± 2． 12# 1． 93 ± 0． 23# 5． 16 ± 0． 38#
F 62． 274 6． 395 3． 651
P 0． 000 0． 001 0． 013
注:与对照组比较* 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
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 CYP450，从而加速了乙酰
异烟肼代谢为乙酰肼，乙酰肼代谢的活性中间体以
367第 11 期 廖艳等 慈菇对异烟肼和利福平致大鼠肝损伤中细胞色素 P450的影响
及代谢物肼的量相继增加。乙酰肼、乙酰肼代谢的
活性中间体都是些很强的氧化剂，它们能引起细胞
内的线粒体损伤、DNA变异、脂质过氧化、甚至细胞
死亡［10 － 12］。研究显示 INH 及其代谢物乙酰肼和肼
均能诱导肝细胞内 CYP2E1 的活性，导致这些氧化
剂的产生增加，从而损伤肝细胞［13］。因此 CYP2E1
为介导 INH 致肝损伤的关键酶［14］。CYP2E1 的诱
导可能是 INH 诱导肝损伤的机制［15］。对 CYP2E1
的抑制作用可以缓解 INH引起肝损伤［16］。
NO是一种小分子气体自由基，它是在诱导型
一氧化氮合酶(iNOS)催化作用下由 L-精氨酸反应
合成，其生物学作用具有双重性，既有维持机体正常
生理功能的一面，又有参与病理性损伤的一面［17］。
在肝损伤特别是急性肝损伤时，iNOS 活性显著增
高，由其诱导主要通过巨噬细胞产生的 NO 明显增
多。适量的 NO 有助于杀灭病原微生物，而当肝脏
中的 NO 浓度远高于其生理浓度时，增多的 NO 增
加了其对组织细胞的细胞毒效应。
本实验结果显示，模型组的大鼠体重增长变缓，
血清 AST和 ALT活性均明显升高，基本确定 INH和
RFP两药联用的大鼠肝损伤模型复制成功。与模型
组比较，慈菇各给药组大鼠的体重增长率增加、血清
ALT和 AST的活性下降，说明慈菇对两药联用所致
的肝损伤具有一定的缓解作用。与模型组比较，3
个剂量组的慈菇虽均能降低 CYP450的活性，但仅高
剂量慈菇的降低作用具有显著性差异，提示高剂量
慈菇能明显减弱 RFP对 CYP450的诱导作用，从而大
大减轻两药合用对肝细胞的损伤。但 3 个剂量组的
慈菇均能明显降低 CYP2E1 的活性，使 INH 代谢减
慢，乙酰肼和肼对 CYP2E1 的诱导降低，肝毒性代谢
物减少，从而减轻两药合用对肝细胞的损伤。但是，
慈菇对 CYP450和 CYP2E1 的作用不是非常一致，对
CYP2E1 的调控更为明显。此外，中、高剂量组的慈
菇能明显降低肝组织的 NO 含量，提示体内 NO 可
能具有介导 INH 和 RFP 两药合用所致大鼠急性肝
脏过氧化损伤的作用，而慈菇对肝损伤的保护作用
可能部分与其有关。
参考文献:
［1］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．
［2］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．
［3］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．
［4］吴小南，汪家梨，黄芳，等． 慈菇对镉致急性肝脏过氧
化损伤影响的研究［J］． 中国公共卫生，2002，18(4) :
388 － 389．
［5］吴小南，盛健，汪家梨，等． 慈菇对 CCL4 致大鼠肝纤
维化 NO及 TNF － α 影响的观察［J］． 中国公共卫生，
1999，15(1) :16 － 19．
［6］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．
［7］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．
［8］PALR，VAIPHEIK，SIKANDERA，et al． Effect of garlic
on isoniazid and rifampicin － induced hepatic injury in rats
［J］． World J Gastroenterol． 2006，12(4) :636 － 639．
［9］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．
［10］CHOWDHURY A，SANTRA A，BHATTACHARJEE K，
et al． Mitochondrial oxidative stress and permeability tran-
sition in isoniazid and rifampicin induced liver injury in
mice［J］． J Hepatol，2006，45 (1) :117 － 126．
［11］SAUKKONEN J J，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．
［12］YUE J，PENG RX，YANG J，et al． CYP2E1 mediated
isoniazid induced hepatotoxicity in rats［J］． Acta Pharm
acol S in，2004，25 (5) :699 － 704．
［13］YUE J，PENG RX，Chen J，et al． Effects of rifampin on
CYP2E1 － dependent hepatotoxicity of isoniazid in rats
［J］． Pharmacol Resarch，2009，59(2) :112 － 119．
［14］SHEN CH，ZHANG HZ，ZhANG GL，et al． Isoniazid in-
duced hepatotoxicity in rat hepatocytes of gel entrapment
culture［J］． Toxicology Letters，2006，167(8) :66 － 74．
［15］TOSTMANN A，BOEREE MJ，PETERS WHM． Isoniazid
and its toxic metabolite hydrazine induce in vitro pyrazi-
namide toxicity［J］． International Journal of Antimicrobial
Agents，2008，31(6) :577 － 580．
［16］VORONINA A，SHAYAHMETOVA A，BEREZNA L，et
al． Role of disulfiram in the mechanisms of isoniazid
hepatotoxicity in rats［J］． Toxicology Letters，2007，172
(Supp) :58 － 59．
［17］CUZZOCREA S，MAZZON E，DIPAOLA R，et al． A role
for nitric oxide － mediated peroxynitrite formation in a
model of endotoxin － induced shock ［J］． J Pharm acol
Exp Ther，2006，319(1) :73 － 81．
(收稿日期:2012-03-21)
467 北京中医药大学学报 第 35 卷