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刺山柑中总黄酮对RA大鼠相关细胞因子影响的研究



全 文 :刺山柑中总黄酮对 RA大鼠相关细胞因子影响的研究
包晓玮1,景伟文2,马生军1,雒秋江1*
(新疆农业大学 1. 食品科学与药学学院;2. 化工学院,新疆 乌鲁木齐 830052)
摘要 目的:探讨刺山柑中总黄酮对佐剂性关节炎大鼠血清中 IL-6、TNF-α 及局部炎症组织 PGE2 含量的影
响。方法:以 X-5 树脂分离得到的总黄酮为供试药品,用完全弗氏佐剂诱导大鼠关节炎模型,并以生理盐水作为对
照,刺山柑总黄酮进行干预。采用足趾容积测量仪测定大鼠足趾肿胀程度;采用 ELISA 法测定大鼠血清中 IL-6、
TNF-α的含量,同时测定局部炎症组织 PGE2 含量。结果:刺山柑总黄酮各剂量组大鼠血清 IL-6、TNF-α 含量均显
著低于模型组。结论:刺山柑总黄酮能降低大鼠足趾炎症组织中的 PGE2 含量。
关键词 刺山柑总黄酮;RA大鼠;细胞因子
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2012)09-1482-03
收稿日期:2011-10-08
作者简介:包晓玮(1969-) ,女,在读博士研究生,主要从事动物营养研究;E-mail:xiaoweibao2010@ sina. com。
* 通讯作者:雒秋江,E-mail:qjlxjau@ yahoo. com. cn。
类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是临
床最常见的炎性关节病和主要致残因素之一,其基
本病理改变为关节滑膜慢性炎症,进而形成侵袭性
血管翳,血管翳的扩张可促进软骨和骨的破坏,导致
关节功能丧失。目前研究认为,多种细胞因子和生
长因子在 RA 滑膜炎的启动和持续中发挥重要作
用。刺山柑(Capparis spinosa L. )又称老鼠瓜、野西
瓜、槌果藤或抗旱草等,属山柑科或白菜花科,藤本
蔓生小半灌木,在新疆境内分布广泛,有很好的抗
旱、耐寒及防风固沙作用。刺山柑的化学研究表明,
其中含有黄酮类、生物碱类、脂类、聚戊烯醇类、挥发
油类及吲哚类和脂肪族类芥子油苷〔1〕等成分,民间
主要用于治疗类风湿性关节炎及痛风等。笔者采用
弗氏完全佐剂诱导的关节炎(RA)大鼠模型,观察
RA大鼠外周血中 IL-6、TNF-α的变化以及刺山柑中
总黄酮对这些细胞因子的影响,同时测定局部炎症
组织 PGE2 含量,以探讨刺山柑中总黄酮治疗类风
湿性关节炎的机制。
1 材料与仪器
1. 1 实验动物
1. 2 药物和试剂 维药材刺山柑为新疆吐鲁番野
生果实;Freunds 完全佐剂(sigma 公司) ;大鼠细胞
因子 IL-6、TNF-α定量酶联检测试剂盒(北京四正柏
生物科技有限公司) ;Wistar 大鼠购自新疆自治区
疾病控制中心动物中心;一次性使用负压储血管
(湖南浏阳医用仪器厂) ;树脂 X-5 购自安徽三星科
技有限公司;芦丁标准品购自中国药品生物制品检
定所;试剂均为国产分析纯。
1. 3 主要仪器 φ30 × 400 mm 玻璃层析柱;
AL204-IC电子分析天平(梅特勒-托利多仪器有限
公司) ;RE-52B 旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器
厂) ;SHB-III循环水式多用真空泵(郑州长城科工
贸有限公司) ;KQ5200 超声波提取仪(昆山市超声
仪器有限公司) ;PV-200 足趾容积测量仪(成都泰盟
科技有限公司) ;UV-2550 紫外分光光度计(日本岛
津公司) ;ST-360BT酶标仪(北京桑翌科技发展有限
公司)。
2 方法
2. 1 刺山柑中总黄酮药液的制备
2. 1. 1 样品的制备和树脂的预处理:准确称取
200. 00 g 刺山柑粉末,用体积分数为 70% 的乙醇
3 000 mL,在室温下(25 ℃)超声提取 40 min,抽滤
后在旋转蒸发仪上浓缩,水浴干燥至浸膏状,即得刺
山柑提取液。
2. 1. 2 标准曲线的制备:精密称取芦丁标准品
3. 42 mg,置于 10 mL容量瓶中,用 60%乙醇溶解稀
释至刻度,摇匀。再吸取 2 mL 于 10 mL 容量瓶中,
用 60%乙醇稀释至刻度,即得对照品溶液(每 1 mL
含芦丁 0. 0684 mg)。分别吸取对照品溶液 0. 25、
0. 5、1. 0、1. 5、2 mL 置于 10 mL 试管中,加入 0. 1
mL /L三氯化铝溶液、1 moL /L 的醋酸钾溶液各 1
mL,加乙醇至 5mL,摇匀后放置 30 min。以试剂作
空白,在波长 420 nm 处测定光密度,得回归方程:A
= 0. 2121C - 0. 0187,r2 = 0. 9994。黄酮化合物的测
定方法〔2〕:称取供试品 5 mg左右定容于 10 mL容量
瓶中,测定光密度,然后通过回归方程计算出总黄酮
的含量。
2. 1. 3 大孔吸附树脂分离刺山柑中总黄酮〔3〕:室
温下,将“2. 1. 2”项下所得刺山柑提取液以一定的
流速通过装有 200 mL X-5 型大孔吸附树脂的 φ30
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DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2012.09.033
× 400 mm 的玻璃层析柱,首先水洗去除多糖,直至
流出液 molish 反应呈阴性结果后,依次用 15%、
30%、60%乙醇洗脱,收集有盐酸-镁粉反应的所有
溶液,测定流出液中黄酮的浓度,计算黄酮含量。
2. 2 大鼠佐剂性关节炎模型的建立〔4〕 取体质量
(160 ± 20)g的 Wistar大鼠 40 只,正常饲养 1 w 后,
随机分成 4 组,即正常对照组、模型组和刺山柑黄酮
高、低剂量组,每组各 10 只。正常对照组作对照,刺
山柑黄酮组按剂量灌胃给药 5 d,正常对照组与模型
组灌胃生理盐水,末次给药 1 h 后刺山柑黄酮组与
模型组大鼠右后足趾皮下注射 Freund s 完全佐剂
0. 1 mL致炎,正常对照组大鼠右后足趾皮下注射生
理盐水。在致炎后一周内检测刺山柑黄酮对原发病
的抗炎作用;致炎一周后开始灌胃给药,连续 7 d,停
药后 1 w继续用药 7 d,致炎后第 10 d开始进行继发
病的药效学指标评定,第 26 d后进行血清学评价。
2. 3 足趾肿胀度的检测 对大鼠致炎后利用足趾
容积测量仪按时间测定大鼠右后足趾的容积,记录
一周内测定的足趾容积,通过计算足趾肿胀度和肿
胀抑制率来考察刺山柑黄酮对于大鼠佐剂性关节炎
原发性病变的影响〔5〕。
足趾肿胀度 =注射后的足趾容积 -注射前的足趾容积
肿胀抑制率 =模型组足趾容积 -给药组足跖容积
模型组足跖容积
× 100%
2. 4 大鼠血清中细胞因子 TNF-α、IL-6 含量和局
部炎症组织 PGE2 含量的检测
2. 4. 1 血清中 TNF-α、IL-6 含量的检测〔6〕:大鼠血
清中细胞因子 TNF-α、IL-6 含量的检测方法,采用
ELISA双抗体夹心法,操作步骤按试剂盒说明书进
行测定。
2. 4. 2 局部炎症组织 PGE2 含量的检测
〔5〕:末次
给药 1 h脱臼处死大鼠后,将致炎足自踝关节以上 1
cm处剪下,用手术剪刀剪碎皮肤放入 2 mL生理盐水
浸泡 48 h,离心取上清液 0. 3 mL 加入 0. 5 mol /L 的
KOH-甲醇溶液,50 ℃水浴使其异构化20 min,用甲醇
稀释至 20 mL,置于波长 278 nm处进行测定光密度。
以每 1 g组织相当的光密度值表示 PGE2 的含量。
2. 5 统计学处理 数据以 珋x ± s 表示,数据结果采
用 SPSS 11. 5 统计软件进行分析,组间比较采用 t检
验。
3 结果
3. 1 供试药黄酮的含量 200. 00 g 刺山柑经过超
声提取、大孔树脂分离得到咖啡色晶体状粗制黄酮
4. 83 g,通过芦丁标准品回归方程计算得总黄酮含
量为 63. 98%,将分离得到总黄酮定容于 200 mL 容
量瓶中,配制成 1 生药浓度 g /mL 供试药,其黄酮含
量为 15. 45 mg /mL,刺山柑高、低剂量组分别 1 mL
和 2 mL的供试品,供灌胃给药。
3. 2 刺山柑黄酮液对大鼠足趾肿胀的影响 结果
如表 1、2 所示,与模型组比较,刺山柑黄酮组的肿胀
程度较低,在 6、8 h时,有显著性差异(P < 0. 05 或 P
< 0. 01) ,对于弗式完全佐剂引起的初期肿胀有明
显的抑制作用。造模后 5 d内每隔 24 h测量大鼠足
趾肿胀程度,与模型组比较均有显著性差异。表明
刺山柑中黄酮成分有明显的抗炎作用,可抑制弗式
完全佐剂导致的大鼠组织肿胀,对佐剂性关节炎的
原发病症有良好的治疗作用。
表 1 造模后 18 h内刺山柑黄酮对大鼠足趾肿胀的影响(珔x ± s,n =10)
组别
Freunds完全佐剂致炎后不同时间足趾肿胀度 /mL
0. 5 h 1 h 2 h 4 h 6 h 8 h 18 h 20 h
正常对照组 0. 02 ± 0. 01 0. 01 ± 0. 008 0. 02 ± 0. 01 0. 02 ± 0. 01 0. 02 ± 0. 01 0. 01 ± 0. 01 0. 02 ± 0. 01 0. 02 ± 0. 06
模型组 0. 09 ± 0. 05# 0. 24 ± 0. 10## 0. 34 ± 0. 14## 0. 91 ± 0. 21## 1. 04 ± 0. 28## 1. 27 ± 0. 38## 1. 55 ± 0. 32## 1. 52 ± 0. 34##
低剂量组 0. 08 ± 0. 06# 0. 16 ± 0. 07## 0. 37 ± 0. 05## 0. 80 ± 0. 22## 0. 92 ± 0. 25## 1. 06 ± 0. 15* 1. 22 ± 0. 32* 1. 30 ± 0. 29**
高剂量组 0. 08 ± 0. 03# 0. 21 ± 0. 07## 0. 35 ± 0. 09## 0. 73 ± 0. 27 0. 89 ± 0. 27* 0. 98 ± 0. 31* 1. 09 ± 0. 32** 1. 02 ± 0. 35**
注:与模型组比较,* P < 0. 05,**P < 0. 01;与正常对照组比较,# P < 0. 05,##P < 0. 01
表 2 造模后 5 d内刺山柑黄酮对大鼠足趾肿胀的影响(珔x ± s,n =10)
组别 剂量 /(mL /100 g)
Freunds完全佐剂致炎后不同时间足趾肿胀度 /mL
1 d 2 d 3 d 4 d 5 d
正常对照组 1 0. 02 ± 0. 01 0. 012 ± 0. 01 0. 02 ± 0. 01 0. 02 ± 0. 01 0. 02 ± 0. 01
模型组 1 1. 52 ± 0. 31## 1. 49 ± 0. 35## 1. 38 ± 0. 33## 1. 29 ± 0. 31## 1. 19 ± 0. 27##
刺山柑总黄酮组 1 1. 22 ± 0. 35* 1. 26 ± 0. 26** 1. 21 ± 0. 25* 1. 13 ± 0. 37 1. 02 ± 0. 28
2 1. 10 ± 0. 35** 0. 97 ± 0. 32** 1. 02 ± 0. 25** 1. 01 ± 0. 28* 0. 94 ± 0. 28*
注:与模型组比较,* P < 0. 05,**P < 0. 01;与正常对照组比较,##P < 0. 01
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3. 3 大鼠血清中细胞因子 TNF-α、IL-6 含量和局
部炎症组织 PGE2 含量的检测 结果如表 3 所示,
与模型组比较,刺山柑黄酮高、低剂量组血清中 IL-6
含量显著降低(P < 0. 01) ,刺山柑黄酮高剂量组中
TNF-α的含量显著降低(P < 0. 05)。
表 3 刺山柑中总黄酮对大鼠血清中 TNF-α、
IL-6 含量的影响(珔x ± s,n =10)
组别
IL-6 /
(pg /mL)
TNF-α /
(pg /mL)
正常对照组 374. 10 ± 41. 99 172. 45 ± 42. 60
模型组 718. 15 ± 61. 62## 225. 65 ± 74. 49##
低剂量组 448. 35 ± 25. 35** 216. 15 ± 65. 64##
高剂量组 390. 85 ± 17. 05** 184. 40 ± 24. 47*
注:与模型组比较,* P < 0. 05,** P < 0. 01;与正常对照组比
较,##P < 0. 01
3. 4 刺山柑总黄酮对大鼠足趾 PGE2 含量 结果
如表 4 所示,与模型组比较,刺山柑总黄酮高、低剂
量组中大鼠足趾炎症组织中的 PGE2 含量均显著降
低(P < 0. 01)。
表 4 刺山柑总黄酮对大鼠足趾炎症组织
PGE2 含量的影响(珔x ± s,n =10)
组别 PGE2 的光密度
正常对照组 0. 25 ± 0. 06
模型组 0. 33 ± 0. 044##
低剂量组 0. 27 ± 0. 03**
高剂量组 0. 27 ± 0. 09**
注:与模型组比较,**P < 0. 01;与正常对照组比较,##P < 0. 01
4 讨论
类风湿关节炎(RA)大鼠佐剂性关节炎模型的
组织学特点包括滑膜增生、单核细胞浸润、关节软骨
及骨组织破坏,与人类类风湿性关节炎的发病特征
较为相似。本实验应用弗式完全佐剂制造佐剂性关
节炎大鼠模型,并用大孔树脂分离得到维吾尔药材
刺山柑中总黄酮对大鼠佐剂性关节炎的影响,研究
刺山柑中黄酮对大鼠佐剂性关节炎的缓解足趾肿胀
度和保护滑膜组织的作用。
细胞因子在 RA发病的免疫调节中起到中主要
的作用,TNF-α、IL-1、IL-6 均是 RA 的致炎细胞因
子。TNF-α主要由外周血单核细胞和关节滑膜的巨
噬细胞分泌,研究发现,外周血 TNF-α 的含量多与
RA疾病的活动呈正相关〔5〕。IL-6 在 RA 的急性滑
膜炎症、滑膜纤维化、骨和软骨破坏中起重要作用,
同时 IL-6 在 RA中的作用是增强 TNF-α 和 IL-1 的
效应,同时还能促进类风湿因子的合成,IL-6 的含量
与 RA疾病的活动性相关〔6〕。IL-1 能促进滑膜纤维
母细胞和软骨细胞产生胶原酶和前列腺素 E2
(PGE2) ,从而使 RA 病情向中、晚期发展。本实验
结果显示,与正常对照组比较,模型组大鼠血清中的
细胞因子 TNF-α、IL-6 含量显著升高(P < 0. 01) ,说
明 RA 发病过程中确实存在 TNF-α、IL-6 过度分泌
的现象;与正常对照组比较,模型组大鼠血清中的
PGE2 含量显著升高(P < 0. 01) ;与模型组比较,刺
山柑总黄酮高、低剂量组均能使模型组大鼠血清中
细胞因子 TNF-α、IL-6 分泌水平发生不同程度的下
降,同时也使得模型组大鼠血清中的 PGE2 的水平
下调(P < 0. 01) ,这一结果表明刺山柑总黄酮能下
调 TNF-α、IL-6 PGE2 及的水平。
本实验结果表明,刺山柑总黄酮干预类风湿关
节炎(RA)大鼠的机制可能是通过抑制血清中细胞
因子 TNF-α、IL-6 的分泌水平,从而阻止滑膜成纤维
细胞过度增殖,进而促进 RA关节滑膜病变的恢复,
该结果将为今后开发和研究刺山柑在临床上治疗类
风湿性关节炎提供理论依据。
参 考 文 献
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157-160.
《中药材》杂志为中国精品科技期刊。
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