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三七花总皂苷对大鼠离体胸主动脉的舒张作用及其机制



全 文 :网络出版时间:2014 - 6 - 24 16:35 网络出版地址:http:/ /www. cnki. net /kcms /doi /10. 3969 / j. issn. 1001 -1978. 2014. 07. 016. html
三七花总皂苷对大鼠离体胸主动脉的舒张作用及其机制
王 政1,蒋嘉烨1,可 燕1,江永波1,魏 莉1,王佑华2
(1.上海中医药大学中药学院,上海 201203;2.上海中医药大学附属龙华医院,上海 200032)
doi:10. 3969 / j. issn. 1001 - 1978. 2014. 07. 016
文献标志码:A 文章编号:1001 - 1978(2014)07 - 0956 - 05
中国图书分类号:R-332;R284. 1;R322. 121;R331. 32;
R977. 3
摘要:目的 研究三七花总皂苷对大鼠离体胸主动脉的舒张
作用,探讨其可能机制。方法 提取分离得到三七花总皂
苷,利用指纹图谱说明其成分;分离 SD 大鼠胸主动脉,采用
离体血管环实验,观察三七花总皂苷对血管环基础状态,高
浓度 K +溶液预收缩及苯肾上腺素(phenylephrine,PE)预收
缩引起的舒缩功能的反应,并结合不同抑制剂处理,探讨三
七花总皂苷作用血管环的可能机制。结果 累计浓度的三
七花总皂苷对基础状态血管无明显影响;对高浓度 K +预收
缩的血管环对内皮完整最大舒张率可达 23. 6%;对 PE预收
缩的血管环在有无内皮完整差异有统计学意义,三七花总皂
苷内皮完整的情况下最大舒张率可达 55. 51%;无钙液与皂
苷培育的血管环对 PE预收缩有明显的收缩抑制作用;对一
氧化氮合酶抑制剂 L-NAME 孵育血管环后能明显抑制三七
花总皂苷扩血管的作用;对环氧合酶抑制剂吲哚美辛孵育血
管环后能明显抑制三七花总皂苷扩血管的作用。结论 三
七花总皂苷引起离体大鼠胸主动脉的舒张作用途径:内皮依
耐性舒张主要与激活氧化氮合酶途径与激活环氧合酶途径
有关。
关键词:三七花;总皂苷;血管舒张;抑制剂;一氧化氮合酶;
环氧合酶
收稿日期:2014 - 01 - 09,修回日期:2014 - 02 - 24
基金项目:上海市高新技术产业科技开发基金资助项目(No 沪创新
J-58) ;上海中医药大学研究生创新项目 (No A2-
P3550808)
作者简介:王 政(1990 -) ,男,硕士,研究方向:中药制药新技术与
新剂型,E-mail :wztcmwm@ 126. com;
魏 莉 (1970 -) ,女,博士,教授,研究方向:中药制药
新技术与新剂型,通讯作者,Tel:021-51322197,E-mail:
weilitcm@ 163. com
三七花蕾是五加科植物三七(Panax Notogin-
seng(Burk)F. H. Chen)的干燥花(Flower buds of
Panax notoginseng(Burk)F. H. Chen)。主产于云南
文山。《本草纲目拾遗》中说:“人参补气第一,三七
补血第一,味同而功亦等,故称人参、三七为中药之
最珍贵者。”而三七花是三七全株中皂苷含量最高
的部分[1 - 3]。具有清热解毒、平肝明目、生津止渴、
降压等药理[4]作用,具有抗炎、镇痛、降血压、镇静、
活血化瘀、增强人体免疫力功能等功效[5]。
血管疾病(diseases of blood vessel)目前是影响
人类健康的主要疾病之一[6 - 8],导致血管产生疾病
的原因多样,其中大部分是由于病变使管腔狭窄,继
而发生受供器官或肢体的缺血以至坏死[9 - 10],而三
七花在针对血管疾病方面,如高血压[12]、动脉粥样
硬化[11]、促血管新生[13]等方面具有一定的优势,文
章从血管疾病原理出发,发现三七花总皂苷对离体
血管有一定的舒张作用,结合不同抑制剂阐述其可
能机制。
1 材料
1. 1 试剂与仪器 三七花(云南文山三七科技创
新中心有限公司) ;乙酰胆碱(ACh) ,批号:A2661-
25G,Sigma;苯肾上腺素(phenylephrine,PE) ,批号:
P6126-5G;五羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT) ,批
号:H9523-25MG,Sigma;左旋硝基精氨酸甲酯(L-
NAME) ,批号:561334A,Sigma;吲哚美辛(indom-
ethacin) ,批号:51298-62-5,Adamas Reagent;亚甲蓝
(Methylene blue) ,批号:61-73-4,Adamas Reagent;
Triton X-100;PawerLab 血管功能测定系统(澳大利
亚 AD INSTRUMENTS) ;4 通道(6ml水浴槽)多功能
生理记录仪(澳大利亚 AD INSTRUMENTS) ;Agilent
1100 Series;电子分析天平(Sartorius CPA225D) ;旋
转蒸发仪(BUCHI B49) ;L-120042 超声清洗仪等。
1. 2 动物 SD大鼠,(200 ± 20)g,♂,购于上海中
医药大学实验动物中心。
2 方法
2. 1 三七花总皂苷制备 取三七花 100 g,加 6 倍
70%乙醇回流提取两次,减压回收乙醇,浓缩所得浸
膏加水溶解,大孔吸附树脂 D101 进行纯化,D941
离子树脂法进行脱色,得到三七花总皂苷,Agilent
1100 Series进行皂苷成分检测。
2. 2 血管环的制备 大鼠麻醉处死,迅速取出整体
胸主动脉部位,置于 4℃,含 95% O2和 5% CO2混合
·659· 中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2014 Jul;30(7) :956 ~ 60
气体预饱和的 K-H 液中,分离胸动脉剔出周围脂肪
组织制成 3 mm血管环,将血管环固定于 6 ml K-H
液的浴槽内,37℃恒温,并持续通人 95% O2 + 5%
CO2的混合气体。每个血管环给予 2. 0 g 拉力,每
20 min 更换 K-H液 1 次,平衡 80 min,以 60 mmol·
L -1的 KCl预收缩两次,以诱发最大收缩度,用 K-H
液洗脱拉力稳定后,第 1 次加入 5-HT 20 μmol·
L -1,待拉力达坪值后加入 10 μmol·L -1 ACh ,若血
管舒张达 80% 以上,可认为内皮完整。内皮检查
完整度后,使用 K-H 液洗脱拉力稳定后,第 2 次使
用 10 μmol·L -1 PE,待拉力稳定后加入目标药物,
检测药物对血管环的作用(皂苷浓度均为 20 g·
L -1) ;去内皮血管环的制备选用 Triton X-100 0. 1%
溶液给血管环灌注 10 s中,使用 K-H液冲洗干净即
可,内皮检查使用乙酰胆碱舒张度小于 20%即可。
2. 3 观察累计剂量的三七花总皂苷对基础状态血
管环的影响 将内皮完整的 SD 大鼠胸主动脉血管
环随机分为:三七花总皂苷组、对照组。以不同累计
剂量作用于基础状态,实验组(n = 6)与对照组(n =
6)采用累计剂量,使终浓度达到 1 × 10 -5、2 × 10 -5、
5 × 10 -5、1 × 10 -4、2 × 10 -4 g·L -1,每 1 min 加 1
次,对照组以蒸馏水代替皂苷加入量。
2. 4 累计剂量三七花总皂苷对高 K +预收缩血管
环的影响 分组及加药方法同“3. 3”,实验组(n =
6)以不同累计剂量皂苷作用于 60 mmol·L -1的 KCl
预收缩的血管环,观察三七花总皂苷对血管环的影
响。对照组加入相同剂量的蒸馏水。
2. 5 累计剂量三七花总皂苷对 PE 预收缩内皮完
整与去内皮血管环的影响 分组及加药方法同“3.
3”,实验组(n = 6)以不同累计剂量皂苷作用于 10
μmol·L -1,PE预收缩的血管环,观察三七花总皂苷
对血管环的影响。对照组加入相同剂量的蒸馏水。
2. 6 三七花总皂苷对无钙液预处理的的去内皮血
管环的作用 实验组(n = 6)将血管使用机械力取
出血管内皮细胞,然后在无钙液中稳定 40 min,加入
皂苷 2 × 10 -4 g·L -1共孵育 20 min,加入 10 μmol·
L -1,苯肾上腺素 PE 预收缩的血管环,观察皂苷的
作用,对照组加入相同剂量 K-H液。
2. 7 观察皂苷对 L-NAME/吲哚美辛预处理的 PE
预收缩的影响 实验组(n = 6)用 L-ANME /吲哚美
辛浓度为 0. 1 mmol·L -1孵育内皮完整的血管环 20
min,以 PE 预收缩,观察皂苷的作用,对照组加入相
同剂量 K-H液。
2. 8 统计学处理 所有计量资料用 珋x ± s 表示,应
用 SPSS 18. 0 统计软件进行分析,两组之间比较使
用 t检验,多组间使用不同组间的方差分析进行比
较(LSD,SNK)。
3 结果
3. 1 三七花总皂苷鉴定 Agilent 1100 液相色谱条
件:流动相:进行梯度洗脱,梯度为乙腈 A-水 B(0 ~
10 min,20% ~ 30% A;20 ~ 30 min,30% ~ 35% A;
30 ~ 40 min,35% ~ 40% A;40 ~ 50 min,40% ~ 50%
A;50 ~ 60 min,50% ~ 60% A) ,检测波长:203 nm,
流速:1 ml·min -1,柱温:25℃,进样量:20 μl。三七
花总皂苷指纹图谱如 Fig 1B,三七花主要由三七皂
苷 R1、L、K,人参皂苷 Re、Rg1、Ra3[20 -(S)原人参
三醇型皂苷],人参皂苷 Rb1、Rb2、Rb3、Rd 、Rc[20
-(S)原人参二醇型皂苷];A为不同的皂苷标准品
指纹图谱。
3. 2 观察累计剂量的三七花总皂苷对基础状态血
管环的影响 累计剂量的三七花总皂苷对基础状态
的血管环无影响,P > 0. 05,差异无统计学意义。
Fig 1 Fingerprint of the total saponin extract from flowers of Panax notoginseng
A:Mixture of standard;B:Flowers of Panax notoginseng
·759·中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2014 Jul;30(7)
3. 3 累计剂量三七花总皂苷对高 K +预收缩血管
环的影响 见 Fig 2,三七花总皂苷浓度为 20 g·
L -1,累计剂量的三七花总皂苷对高 K +预收缩血管
环有影响,使终浓度达到 1 × 10 -5、2 × 10 -5、5 ×
10 -5、1 × 10 -4、2 × 10 -4 g·L -1,各累计剂量之间对
血管环的影响有统计学意义(P < 0. 05) ,以高钾收
缩为 100%,累计 2 × 10 -4 g·L -1最大舒张率可达
23. 6%,与对照组 A 相比,差异有统计学意义(P <
0. 01)。
Fig 2 Cumulative dose of saponins on high K +
pre-contracted artery rings
A:Blank control group;B:Flowers of Panax notoginseng. * P <
0. 05 vs A;#P < 0. 05 comparison of different dose.
3. 4 累计剂量三七花总皂苷对 PE 预收缩内皮完
整与去内皮血管环的影响 见 Fig 3,累计剂量的三
七花总皂苷对 PE预收缩内皮完整血管环有明显影
响,相对比于空白对照组 A,差异具有统计学意义
(P < 0. 01) ,各累计剂量之间对血管环的影响有差
异(P < 0. 01) ,以 PE 收缩度为 100%,三七花最大
舒张率可达 55. 51%。而去内皮血管环与对照组
A1 无差异(P > 0. 05) ,说明三七花总皂苷对内皮血
管环没有舒张作用,内皮完整相比去内皮血管环差
异有明显的统计学意义(P < 0. 01)。
3. 5 三七皂苷对无钙液预处理的的去内皮血管环
的作用 见 Fig 4,观察无钙液与皂苷培育的血管环
对 PE预收缩有明显的收缩抑制作用,差异有统计
学意义,(P < 0. 01)。以 PE 收缩度为 100%,三七
花 B 组抑制最明显最大收缩率仅为 5% (P <
0. 05)。
3. 6 观察皂苷对 L-NAME/吲哚美辛预处理的 PE
预收缩的影响 见 Fig 5,与对照组相比,实验组加
入的皂苷对L-NAME预处理的PE预收缩有明显的
Fig 3 Cumulative dose of saponins on PE pre-contracted
artery rings(Endothelial and Endothelium)
A,B:Endothelial,A:Blank control group,B:Flowers of Panax no-
toginseng;A1,B1:Endothelium,A1:Blank control group,B1:Flowers
of Panax notoginseng). * P < 0. 05 vs A;#P < 0. 05 comparison of differ-
ent doses.
Fig 4 Effect of notoginsenoside on vascular rings without
endothelium pretreated by calcium-free solution
A:Blank control group;B:Flowers of Panax notoginseng. contrac-
tion % = maximum contraction degrees before calcium-free solution before
foster /maximum contraction degrees incubated by calcium-free solution ×
100% . * P < 0. 05 vs A.
抑制皂苷的舒张作用(P < 0. 01,B1 vs B11) ,各累计
剂量之间对血管环的影响有差异性(P < 0. 05)。见
Fig 6,实验组加入的皂苷对吲哚美辛预处理的 PE
预收缩的血管环有明显的抑制舒张作用,各组别之
间差异有统计学意义(P < 0. 05,B1 vs B11)。
4 讨论
舒张血管[14 - 15]作用途径总的来说,主要通过内
皮依耐性增加舒血管活性物质 NO 及前列腺素的释
放,抑制缩血管物质如内皮素等的产生,非内皮途径
阻滞钙离子通道、开放钾离子通道等途径发挥舒张
血管的作用。本文中主要采用高浓度 K +溶液与 PE
使血管进行预收缩,高K +溶液是引起细胞外钙离
·859· 中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2014 Jul;30(7)
Fig 5,6 Saponins on PE pre-contraction pretreated
by L-NAME and indomethacin
The statistical results were experimental data by subtracting the
blank control group data. A:Blank control group;B:Flowers of Panax
notoginseng;A. B were all results of 4. 4,B1 = B - A,A11:Blank control
group,B11:Flowers of Panax notoginseng,A11B11 were effects of PE
pre-contraction pretreated by L-NAME and indomethacin,B11 = B11 -
A11. * P < 0. 05 vs B1.
子内流主要通过电压门控钙通道(voltage-dependent
channel,VDC)的开放,它的开放主要是由于细胞膜
的除极或者细胞外液中的 K +浓度的升高。实验中
发现累计剂量的三七花皂苷对高 K +预收缩血管环
有明显舒张作用,最大舒张率可达 23. 6%;PE 是受
体控制性钙通道(receptor-operate cannel,ROC) ,
ROC的开放与膜的去极化无关,主要是与细胞膜上
存在的特异性受体蛋白有关,当给予 PE 刺激后与
相应受体结合,引起细胞质内钙离子浓度升高产生
的收缩。实验中累计剂量的三七花总皂苷对 PE 预
收缩血管环有明显影响,最大舒张率可达 55. 51%。
一般引起大鼠离体血管环的舒张作用主要有两个途
径:内皮依耐性舒张和非内皮依耐性舒张。非内皮
依耐性舒张主要与 Ca2 +离子通道的激活有关,它的
激活可以使细胞质内的钙离子浓度升高,而引起的
血管收缩与舒张,实验证明三七花没有非内皮依耐
舒张作用。根据其作用方式可以分为影响钙内流的
钙通道和影响内钙储库释放的钙通道。另一种途径
是内皮依耐性血管舒张,引起此种舒张主要是由于
胸主动脉血管产生内皮源性舒张因子 NO[16]和前列
腺素类物质 (prostacyclin )[17]扩散到血管中去引起
的舒张。通过使用一氧化氮合酶抑制剂 L-NAME
孵育血管环,环氧合酶抑制剂吲哚美辛孵育血管环
实验可以看出三七花主要是通过刺激内皮细胞产生
一氧化氮合酶和环氧合酶引起了血管的舒张。进一
步详细机制研究在进行中。
参考文献:
[1] 魏 莉,周 浩.大孔吸附树脂分离纯化三七花蕾总皂苷的研
究[J],中药材,2008,31(9) :1418 - 20.
[1] Wei L,Zhou H. Studies on separation and purification of total sapo-
nin from F lower buds of panax notoginseng by macroporous resins
[J]. J Chin Med Mat,2008,31(9) :1418 - 20.
[2] 魏 莉,杜 奕,周 浩.不同产地和生长年限三七花蕾中总
皂苷及单体皂苷的含量测定[J]. 上海中医药杂志,2008,42
(4) :76 - 8.
[2] Wei L,Du Y,Zhou H. Content determination of total saponin and
monomer saponin of panax notoginseng flower bud in differ ent
habitats and growth ages[J]. Shanghai J TCM,2008,42(4) :76 -
8.
[3] Wan J B,Zhang Q W,Hong S J,et al. Chemical investigation of
saponins in different parts of panax notoginseng by pressurized liq-
uid extraction and liquid chromatography-electrospray lonization-
tandem mass spectrometry[J]. Molecules,2012,17(5) :5836 -
53.
[4] 王相如,朱福龙.三七花药理作用及主治功效研究[J].求医问
药,2012,10(8) :594 - 5.
[4] Wang X R,Zhu F L. Studies on panax notoginseng flower pharma-
cological effects and indications efficacy[J]. Seek Med Ask The
Med,2012,10(8) :594 - 5.
[5] 殷勤红,朱艳琴,虞 泓,等.三七花化学成分和药理作用的研
究进展[J].光谱实验室,2011,28(3) :1194 - 6.
[5] Yin Q H,Zhu Y Q,Yu H,et al. Advances of chemical constituents
from flower buds of panax notoginseng(Burk)F. H. chen and its
pharmacological effects[J]. Chin J Spectr Lab,2011,28(3) :1194
- 6.
[6] Harandi S A,Togha M,Sadatnaseri A,et al. Cardiovascular risk
factors and migraine without aura:A case-control study[J]. Iran J
Neurol,2013,12(3) :98 - 101.
[7] Rajendran P,Rengarajan T,Thangavel J,et al. The Vascular Endo-
thelium and Human Diseases[J]. Int J Biol Sci,2013,9(10) :
1057 - 69.
[8] Rebi cD,Rai cS,Rebi cV. Impact of peritoneal dialysis treatment
on arterial stiffness and vascular changes in diabetic type 2 and
·959·中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2014 Jul;30(7)
nondiabetic patients with end-stage renal disease[J]. Int J Neph-
rol,2013,2013:681454.
[9] Mohebbi S,Ghabaee M,Ghaffarpour M,et al. Predictive role of
high sensitive C-reactive protein in early onset mortality after ische-
mic stroke[J]. Iran J Neurol,2012,11(4) :135 - 9.
[10] Tan Z,Turner R C,Leon R L,et al. Bryostatin improves survival
and reduces ischemic brain injury in aged rats after acute ischemic
stroke[J]. Stroke,2013,44(12) :3490 - 7.
[11] 郑 楚,杨冬业,徐 勤,等.三七花总皂苷对动脉粥样硬化模
型大鼠血脂及血液流变学影响[J]. 中国实验方剂学杂志,
2010,12(16) :162 - 4.
[11] Zheng C,Yang D Y,Xu Q,et al. Experimental studies on effect of
total saponins of flos notoginseng on blood lipid and hemorrheology-
in of atherosclerosis in rats[J]. Chin J Exp Tradit Med Formul,
2010,12(16) :162 - 4.
[12] 曹 敏,王佑华,周 端,等.三七花对高血压患者血压及血浆
t-PA、PAI、vWF 的影响[J].上海中医药杂志,2012,46(3) :47
- 58.
[12] Cao M,Wang Y H,Zhou D,et al. Flos Notoginseng’s antihyperten-
sive effect and its influence on plasma t-PA,PAI and vWF[J].
Shanghai J TCM,2012,46(3) :47 - 58.
[13] 张哲睿,王佑华,魏 莉,等.三七及三七花总皂苷对斑马鱼模
型促血管新生作用的研究[J]. 上海中医药大学学报,2013,
27(1) :45 - 9.
[13] Zhang Z R,Wang Y H,Wei L,et al. Angiogenic effect of total sap-
onins extracted from root and flower of panax notoginseng in ze-
brafish model[J]. Acta Univ Tradit Med Sinensis Pharmacol
Shanghai,2013,27(1) :45 - 9.
[14] 丁 莹,贺 晴,胡 源.中药活性成分血管舒张作用的研究
进展[J].中国当代医药,2013,20(18) :25 - 7.
[14] Ding Y,He Q,Hu Y. Research progress of vasodilation effect of
Traditional Chinese Medicine active ingredients[J]. China Mod
Med,2013,20(18) :25 - 7.
[15] 陆家凤,可 燕,蒋嘉烨,等.盐酸关附甲素对大鼠血管舒缩功
能的影响及其机制[J].中国药理学通报,2012,28(7) :952 -
6.
[15] Lu J F,Ke Y,Jiang J Y,et al. Effects and machanisms of Guanfu
base-A on vasomotion of rats[J]. Chin Pharmacol Bull,2012,28
(7) :952 - 6.
[16] Murad F. Nitric oxide and cyclic guanosine monophosphate signa-
ling in the eye.[J]Can J Ophthalmol,2008,43(3) :291 - 4.
[17] 张生锁,吴新民. 雾化吸人前列环素 I2 治疗肺动脉高压新进
展[J].国外医学:麻醉学与复苏分册,2004,25(1) :53 - 5.
[17] Zhang S S,Wu X M. Aerosol inhalation prostacyclin I:Progress in
the treatment of pulmonary arterial hypertension[J].“Foreign
Med”Anesth Res,2004,25(1) :53 - 5.
Vasodilatory effects of flower of Panax notoginseng saponins on rat aorta
WANG Zheng1,JIANG Jia-ye1,KE Yan1,JIANG Yong-bo1,WEI Li1,WANG You-hua2
(1. College of Pharmacy,Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 201203,China;
2. Longhua Hospital,Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 200032,China)
Abstract:Aim To investigate the vasorelaxation
effects of saponins from flower of Panax notoginsen on
the isolated thoracica aorta ,and to explore its possible
mechanism. Methods Total saponins were extracted
and high phase liquid chromatography was utilized to
describe saponins ingredients;SD rat thoracic aortas
were isolated. In vitro vascular ring experiment was
used to observe,basal state of saponins on vascular
ring,and high concentrations of K + solution pre-con-
traction and phenylephrine (PE) pre-contraction
caused by systolic and diastolic function of the re-
sponse. And different inhibitors were combined to ex-
amine the possible mechanism of notoginsenoside in
vascular ring. Results Cumulative concentration of
saponins had no significant effect on the basis of state
vessels,but had significant effect on endothelium-in-
tact aortic(MAX Relaxation 23. 6%) rings pre-con-
tracted by high concentrations of K +;endothelium and
endothelial aortia had significant effect on PE pre-con-
traction, and endothelium MAX relaxation was
55. 51% . Calcium-free solution and saponin cultivated
aortic rings significantly inhibited pre-contraction. Af-
ter nitric oxide synthase inhibitor L-NAME and indom-
ethacin incubating vascular ring ,it could significantly
inhibited vasodilatory effect of saponin. Conclusion
Saponins have concentration dependent diastolic func-
tion on rat thoracic aorta,and its main ways cause vas-
odilation. Endothelial dependent diastolic function is
related to activation of nitric oxide synthase and cy-
clooxygenase pathway.
Key words:flower of Panax notoginseng;saponins;
vasodilation;inhibitors;nitric oxide synthase;cyclooxy-
genase
·069· 中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2014 Jul;30(7)