全 文 :·1204 · 第 二 军 医 大 学 学 报
Acad J S ec Mil Med Univ
2006 Nov;27(11)
·论 著·
玄参中环烯醚萜EpibueropyridiniumA预防D-半乳糖性白内障的实验研究
黄才国* ,魏善建
(第二军医大学基础医学部生物化学与分子生物学教研室 ,上海 200433)
[ 摘要] 目的:探讨玄参中环烯醚萜 Epibue ropy ridinium A 对 D-半乳糖性白内障形成的干预作用。方法:大鼠随机分为正
常对照组 、模型组 、样品高 、低剂量组和阳性对照组 , 每组 10 只。模型组腹腔注射 D-半乳糖诱导大鼠白内障模型;样品高 、低剂
量组在注射 D-半乳糖同时分别给予 20、10 mg/ kg 环烯醚萜 Epibueropy ridinium A 灌胃;正常对照组仅仅灌胃生理盐水;晶体
混浊度和山梨醇含量的变化阳性对照为依帕司他(10 mg/ kg), SOD 活性和丙二醛含量变化的阳性对照为 VitE(30 mg/ kg)。
3 、6 周后用裂隙灯观察晶体混浊程度 ,处死动物后检测晶体中 SOD的活性 , 丙二醛以及山梨醇的含量。结果:样品高 、低剂量
组大鼠白内障的晶体混浊度明显低于模型组 , 样品高剂量组低于低剂量组(P <0.01)。晶体中 SOD活性(Nu·mg -1)由模型
组的 32.1±11.2 分别升高到样品低剂量组的 65.9±16.7 和样品高剂量组的 83.2 ±15.6(P<0.01);丙二醛含量(nmol·
mg-1)由模型组的 26.72±5.36分别降到样品低剂量组的 18.34±4.29 和样品高剂量组的 15.66±5.47(P<0.01);山梨醇含
量(μmol· g-1)在第 3 周时由模型组的 24.33±2.57 分别降到样品低剂量组的 15.46±2.07 和样品高剂量组的 11.45±1.39
(P<0.01),在第 6 周时由模型组的 20.04±1.59 分别降到样品低剂量组的 15.82±1.42 和样品高剂量组的 13.22±1.37
(P<0.05或 0.01)。结论:玄参中环烯醚萜 Epibue ropy ridinium A 对大鼠糖性白内障形成有一定的预防作用。
[ 关键词] 白内障;Epibuer opyridinium A;超氧化物歧化酶;丙二醛;山梨醇
[ 中图分类号] R 286.81 [文献标识码] A [ 文章编号] 0258-879X(2006)11-1204-03
Prevention of D-galactose-induced cataract in rats by Epibueropyridinium A extracted from Scrophularia ning-
poensis
HUANG Cai-guo* , WEI Shan-jian (Depa rtment o f Bio chemistry and M olecula r Bio lo gy , College o f Basic Medica l Sciences ,
Second M ilitar y Medical Univ ersity , Shanghai 200433 , China)
[ ABSTRACT] Objective:To investig ate the effect of Epibueropy ridinium A (EA), ext racted f rom Scrophularia ning poensis ,
in prevention of D-galacto se-induced ca taract in ra ts.Methods:SD rats we re randomly divided into 5 g roups(n=10), namely ,
the normal contro l , catarac t model , 20 mg/ kg EA , 10 mg/ kg EA , and po sitive contro l g roups.The cataract model wa s induced
by intr aabdominal administration of D-galacto se into rats.Rats of the 2 EA g roups receiv ed co rr esponding amount o f EA and
tho se in the positive contro l g roup receiv ed epalrestat(10 mg/ kg)o r V itE (30 mg/ kg).The changes o f the lens were examined
with slit lamp micro scope at defined time po ints.The activ itie s of supero xide dismutase(SOD)and the content o f malonaldehyde
(MDA)and so rbito l w ere determined in the lens 3 and 6 w eeks later.Results:EA obviously im proved the lens opacification in
the 2 EA g roups compared to cataract model gr oup , and the improvement in high EA group w as more obv ious than tha t in the
low EA g roup(P<0.01).The ac tivities o f SOD raised from (32.1±11.2)Nu·mg -1 in ca taract mode l g roup to(65.9±16.7)
Nu·mg -1 in low EA g roup and (83.2±15.6)Nu ·mg -1 in high EA g roup(P <0.01).The content of MDA reduced f rom
(26.72±5.36)nmo l·mg -1 to(18.34±4.29)nmol· mg-1 in low EA g roup and (15.66 ±5.47)nmol· mg-1 in high EA
group(P<0.01).The content o f so rbito l in lens r educed fr om (24.33±2.57)μmol· g-1 to (15.46±2.07)μmol· g -1 in the
low EA g roup and(11.45±1.39)μmol· g-1 in the high EA g roup after 3 w eeks(P<0.01);and after 6 weeks , it reduced f rom
(20.04±1.59)μmol· g-1 to(15.82±1.42)μmo l· g-1 and (13.22 ±1.37)μmo l· g-1 , respec tively(P <0.05 o r 0.01).
Conclusion:Epibue ropy ridinium A has preventiv e effec t on development o f sugar cataract in expe rimental models.
[ KEY WORDS] catar act;Epibueropy ridinium A;supero xide dismutase;malondialdehyde;sorbitol
[ Acad J Sec M il Med Univ , 2006 , 27(11):1204-1206]
[ 基金项目] 上海-SK 研究发展基金(2004004-t).Supported by
S hanghai-SK Research and Development Foundation(2004004-t).
[ 作者简介] 黄才国 ,副教授 ,硕士生导师.
*Corresponding autho r.E-mail:hu angcaig@h otmail.com
醛糖还原酶抑制剂是治疗糖尿病并发症的重要
药物之一 ,在高血糖时 ,醛糖还原酶催化葡萄糖大量
转化为不易透过细胞膜的山梨醇 ,致使山梨醇在晶
体等组织中大量蓄积 ,引起细胞渗透性损伤 ,最后导
致糖性白内障的发生[ 1 ~ 3] 。我们以往的研究[ 4] 发现
玄参中环烯醚萜 Epibueropyridinium A 体外对醛糖
还原酶有较强的抑制作用 ,本研究拟进一步探讨其
第 11期.黄才国 ,等.玄参中环烯醚萜 Epibueropyridinium A 预防 D-半乳糖性白内障的实验研究 ·1205 ·
在大鼠体内对糖性白内障形成的预防作用。
1 材料和方法
1.1 仪器与试剂 SD大鼠由第二军医大学实验动
物中心提供 , 超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛
(MDA)测定试剂盒由南京建成生物工程研究所提
供 , Epibueropy ridinium A由中国科学院上海药物研
究所提供(纯度>99%),山梨醇标准品为 Sigma 公
司产品 ,752C紫外分光光度计为上海分析仪器厂产
品。
1.2 糖性白内障大鼠模型的建立[ 5] 出生后 6 周
的 SD 大鼠 , 50%D-半乳糖水溶液 腹腔注射
[ 10 g/(kg ·d)] ,同时自由饮用 10%半乳糖水溶
液 ,5 ~ 6周后观察白内障进展状况。
1.3 分组和处理 大鼠随机分为正常对照组 、模型
组 、样品高 、低剂量组和阳性对照组 ,每组 10只。模
型组予 50%D-半乳糖水溶液腹腔注射建立糖性白
内障大鼠模型;样品高 、低剂量组在 D-半乳糖水溶
液腹腔注射同时分别予 20 、10 mg/kg 环烯醚萜
Epibueropyridinium A 灌胃;正常对照组予生理盐
水灌胃 ,晶体混浊度和山梨醇含量的变化阳性对照
为依帕司他(10 mg/kg),SOD活性和 MDA 含量变
化的阳性对照为维生素 E(VitE)(30 mg/kg)。6周
后分别检查晶体混浊度和测定晶体中 SOD活性及
MDA 、山梨醇含量。
1.4 晶体混浊的检查与分级 用裂隙灯观察晶体
的混浊程度 , 双眼计数 ,晶体混浊程度参照何守志
等[ 6]的标准分级:Ⅰ.无混浊 ,晶体透明清亮;Ⅱ.轻
度混浊 ,晶体周边部出现空泡;Ⅲ.中度混浊 ,晶体周
边部空泡向中心区发展 ,核出现雾状混浊;Ⅳ.高度
混浊 ,空泡发展到核区 ,核区雾状混浊加深;Ⅴ.核混
浊 ,成熟白内障 。
1.5 大鼠晶体中 SOD活性和 MDA 含量测定 大
鼠断头处死 ,摘出眼球 ,置于冰生理盐水中 ,小心取
出晶体 ,晶体中 SOD活性和 MDA 含量测定按照试
剂盒说明书进行 。
1.6 大鼠晶体中山梨醇含量的测定 大鼠断头处
死 ,取晶体 ,加入 1.0 m l重蒸水匀浆 ,再加入2.4 ml
无水乙醇 ,放置 30 min后 1 000×g 离心 15 min ,取
上清备用 ,采用荧光分光光度法[ 7]测定山梨醇含量 。
1.7 统计学处理 白内障程度按分级采用 Ridit检
验 ,SOD活性和 MDA 、山梨醇含量比较采用组间 t
检验 。
2 结 果
2.1 Epibueropy ridinium A 对大鼠晶体混浊度的
影响 经过 6 周后 ,模型组大鼠晶体混浊度在Ⅳ级
和Ⅴ级的占 18/20 ,而低剂量组大鼠晶体混浊度在
Ⅳ级和Ⅴ级的占 15/20 ,高剂量组大鼠晶体混浊度
在Ⅳ级和 Ⅴ级的占 14/20 ,阳性对照依帕司他组大
鼠晶体混浊度在Ⅳ级和Ⅴ级的占13/20 ,样品高 、低
剂量组和阳性对照组与模型组相比有非常显著的差
别(P <0.01)。这说明经过 Epibue ropy ridinium A
干预后可以延缓白内障的发展速度 。
2.2 Epibueropyridinium A 对模型大鼠晶体 SOD
活性和 MDA 含量的影响 从表 1可以看出 ,大鼠
灌胃 Epibueropy ridinium A后 ,晶体 SOD活性与模
型组相比有明显升高(P<0.01),而 MDA 含量则明
显降低(P <0.01)。
表 1 Epibueropyridinium A对糖性白内障
大鼠晶体中 SOD活性和MDA 含量的影响
Fig 1 Effect of Epibueropyridinium A on SOD
activities and MDA contents in lens of rats with
cataract induced by D-galactose
(n=10 , x±s)
G roup
SOD(λB/Nu·mg -1)
MDA(bB/ nm ol·mg -1)
Normal cont rol 135.3±12.8** 5.29±1.20**
M odel 32.1±11.2 26.72±5.36
E pibueropy ridinium A(wB/mg· kg -1)
10 65.9±16.7** 18.34±4.29**
20 83.2±15.6** 15.66±5.47**
VitE(wB/mg· k g -1)
30 88.3±22.4** 11.32±3.58**
**P<0.01 vs m odel group
2.3 Epibueropy ridinium A 对模型大鼠晶体中山
梨醇含量的影响 模型组经过 3 周和 6 周造模后 ,
晶体中山梨醇含量较正常对照组有明显升高 , 而
Epibueropy ridinium A 和依帕司他干预组与模型组
相比均有不同程度的降低(P<0.05或 P <0.01),
见表 2。
3 讨 论
大量醛糖在晶体中积聚可使正常代谢醛糖的己
糖激酶活性饱和 ,并激活醛糖还原酶 ,通过多元醇代
谢通路大量生成山梨醇及果糖 。两者因不能通过晶
体膜而 在晶 体内 聚积 , 增加 了晶 体 内渗 透
压 ,产生渗透性水肿 ,导致细胞代谢和功能的损害 ,
·1206 · 第二军医大学学报 2006年 11月 ,第 27卷
表 2 大鼠晶体中山梨醇含量变化
Fig 2 Variation of sorbitol contents in rats lens
(n=10 , x±s ,bB/μm ol· g -1)
Group Week 3 Week 6
Norm al con t rol 0.85±0.13** 0.97±0.24**
M odel 24.33±2.57 20.04±1.59
Epibueropyridinium A(wB/mg· kg -1)
10 18.67±2.38* 15.82±1.42*
20 15.46±2.07** 13.22±1.37**
Epal res tat(wB/mg· k g -1)
10 11.45±1.39** 9.08±0.87**
*P<0.05 , **P<0.01 vs model g rou p
这是糖性白内障形成的重要原因之一 。因而醛糖还
原酶可以作为糖性白内障药物设计的一个靶点。目
前有多种醛糖还原酶抑制剂在临床上用于治疗糖性
白内障 ,但长期应用会产生较大的不良反应 ,因此从
中草药中寻找天然的醛糖还原酶抑制剂有一定的现
实意义[ 8] 。我们在体外实验[ 4]中发现玄参中环烯醚
萜 Epibueropy ridinium A 是较强的醛糖还原酶抑制
剂 ,其强度与依帕司他相当。本研究进一步证明其
在体内对糖性白内障的形成有一定的预防作用。
本实验的结果提示 Epibue ropy ridinium A除了
抑制醛糖还原酶 、降低山梨醇的含量以外 ,还能升高
SOD活性 、降低 MDA的含量 ,也可能同时通过抗氧
化途径抑制白内障的形成 ,具体的作用机制有待进
一步的研究 。
[参 考 文 献]
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[ 收稿日期] 2006-04-13 [ 修回日期] 2006-06-25
[ 本文编辑] 尹 茶
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