全 文 :2014 年 10 月第 21 卷第 10 期 中国中医药信息杂志 ·47·
·实验研究·
竹节参总皂苷对四氯化碳诱导小鼠肝损伤的影响
覃玉娥 1,崔倩倩 2,张长城 2,王婷 2,袁丁 2,刘朝奇 1
1.三峡大学分子生物学研究所,湖北 宜昌 443002;2.三峡大学医学院,湖北 宜昌 443002
摘要:目的 探讨竹节参总皂苷对四氯化碳(CCl4)诱导小鼠肝损伤的保护作用。方法 体外实验采用 HepG2
细胞株建立 CCl4诱导肝细胞损伤模型。体内实验采用 1%CCl4油剂处理 Balb/c 小鼠造成急性肝损伤模型,随机
分为正常组、模型组、药物组,药物组灌胃 20 mL/kg 竹节参总皂苷,正常组和模型组灌胃等量无菌生理盐水,
连续 8 d。MTT 法观察肝细胞存活状况,HE染色观察肝组织形态,RT-PCR 检测转化生长因子-β(TGF-β)、肿瘤
坏死因子-α(TNF-α)和 Toll 样受体 4(TLR4) mRNA 表达。结果 与正常组比较,模型组存活细胞明显减少
(P<0.01);与模型组比较,药物组存活细胞明显增多(P<0.01)。HE 染色镜下观察,药物组小鼠肝组织损伤较
模型组明显改善。RT-PCR检测结果显示,与正常组比较,模型组 TGF-β、TNF-α和 TLR4 mRNA 表达水平明显升
高;与模型组比较,药物组 TGF-β、TLR4、TNF-α mRNA 水平明显降低,差异有统计学意义(P<0.01)。结论 竹
节参总皂苷对 CCl4诱导小鼠肝损伤具有保护作用。
关键词:急性肝损伤;竹节参总皂苷;HepG2细胞;小鼠
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2014.10.014
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2014)10-0047-03
Effects of Total Saponins from Panax Japonicus on Acute Hepatic Injury Induced by Carbon
Tetrachloride QIN Yu-e1, CUI Qian-qian2, ZHANG Chang-cheng2, WANG Ting2, YUAN Ding2, LIU Chao-qi1
(1.Molecular Biology Research Institute of China Three Gorges University, Yichang 443002, China;2.Medicine
College, China Three Gorges University, Yichang 443002, China)
Abstract:Objective To discuss the protection mechanism of total saponins from Panax
japonicus on acute hepatic injury induced by carbon tetrachloride. Methods HepG2 cells were used
to establish CCl4-induced liver cell injury model in vitro experiments. Mouse model of acute liver
injury was caused by 1% CCl4 oil on Balb/c. Mice were randomly divided into normal group, model
group and medicine group. Mice in the medicine group were given a gavage with 20 mL/kg total
saponins from Panax japonicus, while mice in the other two groups were given a gavage with the
same amount of stroke-physiological saline solution. MTT method was used to detect the activity
of hepatic cells. The pathological changes of mouse liver were examined by HE staining. RT-PCR
was used to detect changes in the expression of transforming growth TGF-β, TNF-α, and TLR4
mRNA. Results Compared with normal group, less hepatic cells survived in model group (P<0.01);
compared with model group, more hepatic cells survived in medicine group (P<0.01). HE staining
showed that damages in liver tissues of medicine group significantly improved than those in model
group. RT-PCR results showed that the levels of TGF-β, TNF-α, and expression of TLR4 mRNA
increased more significantly than those in model group;the expression of TGF-β, TNF-α, and TLR4
mRNA in medicine group decreased more significantly than those in model group, with statistical
significance (P<0.01). Conclusion The total saponins from Panax japonicus has a protective effect
on liver injury induced by carbon tetrachloride.
Key words:acute hepatic injury;total saponins from Panax japonicus;HepG2 cell;mice
基金项目:湖北省自然科学基金重点项目(2012FFA086)
通讯作者:刘朝奇,E-mail:ctgulcq@163.com
·48· Chinese Journal of Information on TCM Oct.2014 Vol.21 No.10
竹节参为五加科植物竹节参 Panax japonicus C.
A.Mey.的干燥根茎,味甘、微苦,性温,归肝、脾、肺
经,具有滋补强壮、散瘀止痛、止血祛痰功效,用于病
后虚弱、劳咳咯血、咳嗽痰多、跌打损伤等。本研究
采用四氯化碳(CCl4)诱导小鼠肝损伤模型,观察竹节
参总皂苷提取物对模型小鼠的影响,探讨其作用机制。
1 实验材料
1.1 细胞
HepG2 肝癌细胞株购自武汉大学中国典型培养物
保藏中心。
1.2 动物
Balb/c小鼠 36只,SPF级,体质量22~25 g,雌雄
各半,购于湖北省实验动物中心,动物许可证号:
SCXK(鄂)2008-0003。
1.3 药物及制备
竹节参购于湖北恩施竹节参种植基地,经三峡大
学天然产物研究与利用湖北省重点实验室鉴定为五
加科人参属植物竹节参 Panax japonicus C.A.Mey.
的干燥根茎。将竹节参粉碎成粗粉,取竹节参粗粉,按
料液比 1∶10 加入 60%乙醇溶液,先浸泡 2 h,加热回
流提取 3 次,合并滤液,得提取液,将提取液减压浓缩
致无醇味,加适量水放置,离心,取上清液,用正丁醇
萃取,减压浓缩得正丁醇浸膏。取浸膏溶于水,过 D101
大孔树脂,依次用水和 30%、60%、90%乙醇冲洗。取
60%洗脱部位,经硅胶柱层析分离,采用三氯甲烷-甲
醇梯度洗脱,即得竹节参总皂苷。
1.4 主要试剂与仪器
CCl4、二甲基亚砜(DMSO),广东光华化学有限公
司;反转录试剂盒,Thermo公司。梯度PCR仪(Germany),
ECLIPSE TE2000-S 倒置荧光显微镜(日本尼康),Gel
logic 200 凝胶成像分析系统(美国柯达),DU730 核酸
蛋白分析仪(美国贝克曼库尔特公司)。
2 实验方法
2.1 体外培养
培养肝癌细胞 HepG2,采用胰酶消化传代,以每孔
10 000个细胞铺96孔板,细胞贴壁生长状况较好时加
药物预保护 6 h,然后加 CCl4 10 mmol/L,建立体外细
胞损伤模型。因只有活细胞线粒体内的琥珀酸脱氢酶
才能使外源性 MTT 还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲
瓒,并沉积在细胞中,而死细胞无此功能。DMSO 能溶
解细胞中的甲瓒,24 h 后加 MTT 20 μL (5 mg/mL),4~
6 h 后弃掉废液,加 DMSO 溶解,在酶标仪 490 nm 波长
处测 OD 值,确定细胞存活状况。计算细胞存活率(%)
[(药物组―模型组)/(正常组―模型组)×100%]。
2.2 体内实验
2.2.1 造模、分组与给药 取 Balb/c 小鼠 36 只,随
机分为正常组、模型组、药物组(100 mg/kg),每组 12
只。于第 2、5、8 日参照文献[1]方法,按 20 mL/kg
腹腔注射 1%CCl4油剂,造成小鼠急性肝损伤模型。药
物组灌胃 20 mL/kg 竹节参总皂苷,连续 8 d,正常组和
模型组灌胃等量无菌生理盐水。
2.2.2 一般观察 第 9 日处死小鼠肉眼观察小鼠肝
脏颜色、形态并拍照。
2.2.3 肝组织炎症相关因子基因水平检测 取小鼠
肝组织 400 mg 匀浆,按 Trizol 试剂操作说明抽提肝
组织 RNA,测定其浓度,取总 RNA 1 μg,在 20 μL 反转
录反应体系合成 cDNA,并进行 PCR 扩增。TNF-α:上
游 5’-TCAACCTCCTCTCTGCCGTC-3’,下游 5’-GAGCAATGA
CTCCAAAGTAGACCTG-3’;TGF-β:上游 5’-CAACTTCTG
TCTGGGACCCTG-3’,下游 5’-ACTGCTCCACCTTGGGCTT-3’;
TLR4:上游 5’–AGACACTTTATTCAGAGCCGTTGG-3’,下游
5’-TCCTCCCATTCCAGGTAGGTG-3’;GAPDH:上游 5’-GGT
TGTCTCCTGCGACTTCAA-3’,下游 5’-CCACCCTGTTGCTGT
AGCC-3’,引物由上海生工生物工程技术服务有限公
司合成。PCR 参数:94 ℃预变性 3 min,94 ℃、30 s,
55 ℃、30 s,72 ℃、30 s,25~30 个循环,最后 72 ℃
延伸 5 min。2%琼脂糖凝胶电泳,采用凝胶成像分析系
统测定平均灰度值,以样品各基因的灰度值与其内参
照 GAPDH 的比值代表其 mRNA 相对水平。
2.2.4 组织病理学观察 取小鼠肝脏小叶,切取组
织块 5 mm×2 mm,置于塑料储片夹中,10%福尔马林中
固定 24 h,用水冲洗后经梯度乙醇脱水,二甲苯透明,
常规石蜡包埋处理后切成 4 μm 厚薄片,HE 染色,于倒
置荧光显微镜下观察肝脏切片的形态学变化。
3 统计学方法
采用 SPSS13.0 统计软件进行分析。计量资料采
用—x±s 表示,多组间比较用方差分析。P<0.05 表示差
异有统计学意义。
4 结果
4.1 竹节参总皂苷对体外培养肝细胞HepG2存活率的
影响
与正常组比较,模型组存活细胞明显减少(P<
0.01);与模型组比较,药物组存活细胞明显增多,差
异有统计学意义(P<0.05)。结果见表 1。
4.2 肝脏大体观察
正常组小鼠肝脏质地柔软而有弹性,色泽黯红,
有较好的光泽;模型组肝脏明显肿胀,质地较硬,弹性
差,有多个乳白色脂肪点、瘀血点,呈花斑状;药物组
2014 年
相
对
灰
度
值
100
80
60
40
20
颜色较模
点,质地较
组别
正常组
模型组
药物组
注:与正常
4.3 病理
正常
脉呈放射
细胞排列
肝细胞普
细胞变性
细胞索排
组肝细胞
整,细胞排
组有明显
正常
图
4.4 竹节
的影响
模型
水平与正
较,药物组
表达,差异
T
TNF
TGF
GA
10 月第 2
TNF-α
正
模
药物
000
000
000
000
000
0
型组有明显
柔软,弹性
表 1 各组
1
0
0
组比较,##P<
学观察
组其肝细胞
状排列,肝
致密、均一
遍浊肿,出
、坏死和炎
列紊乱,外
基本结构
列较整齐
改善。结果
组
1 各组小鼠
参总皂苷
组小鼠肝组
常组比较明
显著抑制
有统计学
图 2 各组小鼠
正常组
LR4
-α
-β
PDH
1 卷第 10
TLR4
常组
型组
组
改善,颜色
较好。
HepG2 肝细胞存
OD 值
.50±0.31
.50±0.13##
.77±0.11*
0.01;与模型
索排列整
细胞形状规
;模型组镜
现以中央静
细胞浸润,
形不规则,
正常,镜下
,只有少量
见图 1。
模型组
肝组织形态学比
对小鼠肝细
织 TGF-β
显增高(P
肝组织TGF
意义(P<0
肝组织炎症相
模型组
期
TGF-
黯红,无花
活率比较(—x±s
存活
100.00±
25.79±
51.30±
组比较,*P<0
齐而清晰,
则,胞核较
下见肝小叶
脉为中心
肝细胞边界
肝细胞明显
见肝小叶
的炎细胞浸
较(HE 染色,×
胞损伤炎
、TLR4、T
<0.01);
-β、TLR4、T
.01)。结果
关因子 mRNA 表
药物组
中国
β
斑,无瘀血
)
率(%)
10.50
3.16##
6.08*
.05
围绕中央静
大呈圆形
结构破坏
的局灶性肝
不清楚,肝
肿胀;药物
结构基本完
润,较模型
药物组
200)
症相关因子
NF-α mRN
与模型组比
NF-α mRN
见图 2。
达
中医药信
,
,
A
A
5 讨
从
的化合
皂苷
用[2];
多糖刺
炎效果
急
肝损伤
脉为
显,系
简便,
程度
存活率
T
TNF-
伤;C
伤更敏
功能受
肝组织
药物组
明显。
综
伤,进
参考文
[1] 汤
作用
[2] 袁
胞增殖
[3] 代
炎作用
[4] 孙
量的影
[5] Oya
recep
and
J Phy
[6] Xi
prot
indu
673–6
息杂志
论
天然药物
物是目前
对二甲苯所
代氏等[3]研
激RAW264
好。
性 CCl4 肝
模型,在形
中心的大量
最为常用的
重复性好。
明显减轻,
较模型组
NF-α是引
α可直接损
Cl4 致肝损
感,从而使
损而加重
TLR4、T
炎性因子
上,竹节参
而起到保护
献:
超,汤文凡,刘朝
[J].食品科学,
丁,顿耀艳,张长
抑制作用的研
艳文,袁丁,张海
初步研究[J]
设宗,赵杰,官守
响[J].山西医
S, Yokoyama
tor 4 suppres
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ao-Yan Jia,
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78.
中提取和
的研究热点
致的小鼠
究发现,竹
.7巨噬细
损伤动物
态学上主
细胞坏死
急性肝炎
本实验结
肝组织坏死
明显升高。
起急慢性
伤肝细胞
伤后,肝脏
内毒素及
肝损伤[4-6]
GF-β、TN
表达显著降
总皂苷可
肝脏作用
奇.木瓜发酵液
2013,34(13):
城.竹节参总皂
究[J].时珍国
滨.不同工艺提
.中国中医药信
涛.山药多糖对
科大学学报,2
Y, Kokuryo T
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(收稿日期:
发现具有防
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节参皂苷粗
胞释放一氧
模型是一种
要表现为以
和出血,脂
模型,成功
果表明,药物
和炎症浸
肝损伤的
或激活免疫
对内毒素及
炎性因子更
。本实验结
F-α mRNA
低,与正常
明显改善
。
对小鼠四氯化
271-274.
苷对胶原诱导
医国药,2008,1
取的竹节参皂
息杂志,2014,2
CCl4 肝损伤小
011,42(6):45
, et al. Inhi
ry induced by
opolysacchari
hysiol,2014,3
, Zhi-Qi Zha
il against c
J]. Food Che
2014-03-0
·4
治肝损伤
发现,竹节
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提物可干
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经典的化
肝小叶中
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组肝细胞
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炎性因子
易介导肝
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性关节炎大鼠
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苷粗提物毒性
1(1):50-53.
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2-454.
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06(3):244-25
ng, et al. H
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8;编辑:
9·
作用
参总
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预脂
其抗
学性
央静
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方法
受损
细胞
一,
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细胞
型组
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滑膜细
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F-α含
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2.
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2(5):
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