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凤尾草对雷公藤甲素致小鼠肝损伤的保护作用研究



全 文 :中国药房 2010年第21卷第43期 China Pharmacy 2010 Vol. 21 No. 43
雷公藤甲素(Triptolide,TP)是从雷公藤中分离出的活性
最高的环氧二萜内酯化合物,是雷公藤的主要有效成分之
一。它具有显著的免疫抑制和抗炎镇痛等作用,在临床上主
要用于治疗类风湿性关节炎、红斑狼疮、皮肤病、肾炎和器官
排斥反应等50多种疾病[1]。但它的毒性很强,急性中毒主要表
现为肝损伤和胃肠道毒性,长期毒性表现为抑制骨髓、损害心
和肾脏等器官[2,3],多系统毒性大大限制了其临床应用。凤尾
草(Pteris mutifida)属于凤尾蕨科植物,具有清热利湿、消肿解
毒、凉血止血等功效,主治痢疾、黄疸、肝炎、腮腺炎等疾病[4]。
笔者前期研究发现,凤尾草能降雷公藤甲素的急性毒性,这可
能与凤尾草具有保肝作用有关。本文首次通过复制雷公藤甲
素致小鼠急性肝损伤模型,运用该模型筛选凤尾草保肝有效
部位,为进一步研究凤尾草保肝成分以及开发雷公藤甲素与
凤尾草复方新药奠定理论基础。
1 仪器与材料
1.1 仪器
SABA PM4000型全自动生化分析仪(意大利 AMS公
司);RM2145型切片机(德国徕卡公司);2-16k型高速低温离
心机(美国Sigma公司)。
1.2 试药
凤尾草全草于 2007年 9月采自江西省南昌市,原植物由
江西中医学院药用植物研究室赖学文教授鉴定为真品,凭证
标本(No.070901)保存于江西中医学院现代中药制剂教育部
重点实验室。雷公藤甲素对照品(中国药品生物制品检定所,
批号:111567-200502);甘利欣胶囊(正大天晴制药有限公司,
批号:081206,规格:每粒50 mg);丙氨酸氨基转移酶(ALT)试
剂盒、天冬氨酸氨基转移酶(AST)试剂盒(南京建成生物工程
·中药研究·
凤尾草对雷公藤甲素致小鼠肝损伤的保护作用研究Δ
刘建群 1*,张 维 1,高书亮 2,张 锐 1,徐 莱 3,李 青 1,赵 元 1(1.江西中医学院现代中药制剂教育部重点实
验室,南昌市 330004;2.江西中医学院基础医学院,南昌市 330004;3.江西科技师范学院化学化工学院,南
昌市 330013)
中图分类号 R285.5;R96 文献标识码 A 文章编号 1001-0408(2010)43-4033-03
摘 要 目的:研究凤尾草对雷公藤甲素致小鼠肝损伤的保护作用。方法:连续5 d给小鼠灌胃凤尾草各提取部位,而后以雷公藤
甲素灌胃复制小鼠急性肝损伤模型,检测丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST),并取肝组织作病理检查,筛选凤
尾草保肝有效部位。结果:雷公藤甲素造成小鼠急性肝损伤的适合剂量为1.0 mg·kg-1,灌胃给药后18 h可观察肝损伤指标。凤尾
草70%乙醇总提取物、水部位以及大孔树脂95%乙醇洗脱部位均可以显著降低肝损伤小鼠血清ALT、AST水平,能对抗雷公藤甲
素所致的小鼠急性肝损伤。结论:凤尾草对雷公藤甲素致小鼠急性肝损伤有保护作用,水部位以及大孔树脂95%乙醇洗脱部位
为有效部位。
关键词 凤尾草;雷公藤甲素;急性肝损伤;保肝作用
Protective Effect of Pteris multifida against Triptolide-induced Hepatic Injury in Mice
LIU Jian-qun,ZHANG Wei,ZHANG Rui,LI Qing,ZHAO Yuan(Key Laboratory of Modern Preparation of
TCM,Ministry of Education,Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,Nanchang 330004,China)
GAO Shu-liang(School of Preclinical Medicine,Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,Nanchang
330004,China)
XU Lai(School of Chemistry,Jiangxi Science and Technology Normal University,Nanchang 330013,China)
ABSTRACT OBJECTIVE:To study protective effect of Pteris multifida against hepatic injury induced by triptolide in mice.
METHODS:Mice were given P. multifida for 5 days. Then acute liver injury model was induced by intragastric dose of triptolide
in mice. The levels of ALT and AST in serum were detected. Hepatic tissue was sampled for pathological examination to screen the
effective parts of P. multifida for liver injury. RESULTS:Optimal dose of triptolid for model establishment was 1.0 mg·kg-1. Hepat-
ic index was detected 18 hours after administration. The extract of P. multifida with 70% alcohol,water part and macroporous resin
part eluted with 95% alcohol could obviously decrease the levels of ALT and AST in serum,and had the protective effect on acute
liver injury induced by triptolide in mice. CONCLUSION:P. multifida has the protective effect on acute liver injury induced by trip-
tolide in mice. Water part and macroporous resin part eluted with 95% alcohol are target parts.
KEY WORDS Pteris multifida;Triptolide;Acute liver injury;Protective effect
Δ国家自然科学基金资助项目(30960495);江西省卫生厅中医药
科研计划重点课题(2008B007)
*副教授,博士。研究方向:中药活性成分与代谢。电话:
0791-7118657。E-mail:liu5308@sina.com
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China Pharmacy 2010 Vol. 21 No. 43 中国药房 2010年第21卷第43期
研究所);LSA-40型大孔树脂(西安蓝深交换吸附材料有限责
任公司);丙二醇、甲醛均为分析纯。
1.3 动物
昆明种小鼠,♀♂兼半,体质量18~22 g,由江西医学院实
验动物中心提供(动物生产许可证号:JZDW2009-0380)。
2 方法与结果
2.1 雷公藤甲素对小鼠急性肝损伤的影响
2.1.1 不同剂量雷公藤甲素 ig对小鼠肝损伤的影响:50只小
鼠,♀♂兼半,随机分 5组,每组 10只,分别给予雷公藤甲素 0
(空白)、0.05、0.5、1.0、1.5 mg·kg-1。上述各剂量雷公藤甲素分
别用 2%丙二醇配制成混悬液,按 0.1 mL·10 g-1ig 1次复制小
鼠急性肝损伤模型;空白以等体积的 2%丙二醇 ig。ig后 18 h
摘小鼠眼球取血,3 000 r·min-1离心制备血清,然后脱臼处死,
按试剂盒操作说明检测ALT和AST;同时取肝组织放入 10%
甲醛溶液中固定,制备切片,HE染色,光镜观察。随着雷公藤
甲素剂量的增大,小鼠血清ALT、AST也相应增高,雷公藤甲
素 0.5、1.0、1.5 mg·kg-1剂量与空白比较均有显著意义(P<
0.01);1.0 mg·kg-1剂量时,小鼠ALT、AST升高为空白的4倍以
上,1.5 mg·kg-1剂量时,小鼠死亡达40%。小鼠肝病理检查显
示,ig雷公藤甲素1.0 mg·kg-1剂量时,肝细胞广泛浊肿,片状肝
细胞坏死,肝细胞气球样变及散在的嗜酸性变,与空白比较肝
损伤明显。综合考虑确定1.0 mg·kg-1剂量作为造成小鼠急性
肝损伤的适合剂量。所有实验数据以x±s表示,采用 SPSS
11.5软件进行统计分析,组间差异比较采用单因素方差分析,
P<0.05表示差异有统计学意义。不同剂量雷公藤甲素 ig对
小鼠肝功能的影响见表1。
表1 不同剂量雷公藤甲素 ig对小鼠肝功能的影响(x±s,n=
10)
Tab 1 Effect of different dose of triptolide on liver function
in mice(x±s,n=10)
雷公藤甲素剂量/mg·kg-1
空白
0.05
0.5
1.0
1.5
复制模型时间/h
18
18
18
18
18
死亡数
0
0
0
1
4
AST/IU·L-1
13.36±2.29
16.03±3.25
30.13±2.16*
78.08±4.81*
98.94±13.13*
ALT/IU·L-1
14.10±2.4
18. 84±3.78
32.36±3.56*
81.85±3.29*
97.79±9.46*
与空白比较:*P<0.01
vs. blank:*P<0.01
2.1.2 雷公藤甲素 ig后不同时间对小鼠肝损伤的影响:50只
小鼠,♀♂兼半,随机分为空白及 ig后9、18、27、36 h组。空白
以等体积的 2%丙二醇 ig,其余以 1.0 mg·kg-1雷公藤甲素 ig 1
次。分别于 ig后9、18、27、36 h摘小鼠眼球取血,3 000 r·min-1
离心制备血清,然后脱臼处死,按试剂盒操作说明检测ALT和
AST;同时取肝组织放入 10%甲醛溶液中固定,制备切片,HE
染色,光镜观察。结果表明,应用 1.0 mg·kg-1雷公藤甲素 ig
后,9 h ALT、AST即有升高,并随时间变化不断升高,但以18 h
肝损伤较为严重而小鼠死亡较少,与空白比较有显著差异
(P<0.05);在 27 h 后,ALT、AST升高较多,但小鼠死亡率达
30%和50%。综合考虑确定雷公藤甲素 ig后18 h检测作为造
成小鼠急性肝损伤的适合时间。雷公藤甲素 ig后不同时间对
小鼠肝功能的影响见表2。
2.2 凤尾草各提取部位给药对雷公藤甲素致小鼠急性肝损伤
模型的影响
2.2.1 凤尾草各提取部位的制备:将凤尾草干药材用 70%乙
醇回流提取3次,每次3 h,减压浓缩得凤尾草70%乙醇总提取
物。总提取物用水混悬,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃
取,得石油醚部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位和水部位浸
膏。再将水部位浸膏用水分散后上LSA-40大孔树脂,依次用
水和 95%乙醇洗脱,得大孔树脂水洗脱部位和 95%乙醇洗脱
部位。
2.2.2 分组与模型复制:将 240只小鼠随机分为空白(等容生
理盐水)、模型(等容生理盐水)、甘利欣胶囊(75 mg·kg-1)和给
药(凤尾草70%乙醇总提取物、石油醚部位、乙酸乙酯部位、正
丁醇部位、水部位、大孔树脂水洗脱部位和 95%乙醇洗脱部
位)组,其中各给药组分设高、中、低剂量(14、7、3.5 g·kg-1)。
在复制模型前连续 5 d ig给药。第 5次 ig给药后禁食 12 h,以
雷公藤甲素的 2%丙二醇混悬液按 1.0 mg·kg-1 ig 1次,空白组
ig等体积的2%丙二醇。
2.2.3 肝功能及肝病理检查:复制模型后 18 h摘小鼠眼球取
血,3 000 r·min-1离心制备血清,然后脱臼处死,按试剂盒操作
说明检测ALT和AST,同时取肝组织放入 10%甲醛溶液中固
定,制备切片,HE染色,光镜观察。
模型组小鼠血清ALT、AST显著高于空白组(P<0.05)。
凤尾草70%乙醇总提取物、水部位、大孔树脂95%乙醇洗脱部
位高、中、低剂量组小鼠血清ALT、AST较模型组都有显著降
低(P<0.05),其中70%乙醇总提取物组和水部位高剂量组以
及大孔树脂 95%乙醇洗脱部位中剂量组效果更加显著,与甘
利欣胶囊组比较无显著性差异(P>0.05)。
模型组肝病理检查显示,复制模型后 18 h肝细胞广泛水
肿、片状肝细胞坏死,肝细胞呈气球样变及散在的嗜酸性变。
70%乙醇总提取物、水部位、大孔树脂95%乙醇洗脱部位及甘
利欣胶囊组病理损伤减轻,以 70%乙醇总提取物和水部位高
剂量组以及大孔树脂 95%乙醇洗脱部位中剂量组明显,表现
为肝细胞水肿减轻,嗜酸性变减少,未见坏死改变。凤尾草对
雷公藤甲素致急性肝损伤小鼠肝功能的影响见表3;小鼠肝组
织切片见图1。
根据对小鼠肝脏病理组织学观察,按照肝细胞损伤程度,
表 2 雷公藤甲素 ig后不同时间对小鼠肝功能的影响(x±s,
n=10)
Tab 2 Effect of different medication time on liver function
in mice(x±s,n=10)
时间/h
空白
9
18
27
36
剂量/mg·kg-1
-
1.0
1.0
1.0
1.0
死亡数
0
0
1
3
5
AST/IU·L-1
12.36±1.29
25.64±3.76*
80.13±7.16*
107.36±12.89*
64.94±7.62*
ALT/IU·L-1
12.10±1.4
25.55±2.41*
86.85±6.27*
102.54±9.27*
66.51±5.67*
与空白比较:*P<0.05
vs. blank:*P<0.05
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中国药房 2010年第21卷第43期 China Pharmacy 2010 Vol. 21 No. 43
将肝细胞变性情况分为四级:“-”:肝细胞、肝细胞索、肝窦均正
常,未见异常改变;“+”:肝细胞广泛浊肿,中央静脉周围肝细胞
内出现脂肪滴;“++ ”:肝细胞广泛浊肿,中央静脉周围肝细胞内
出现大量脂肪滴;“+++ ”:肝细胞广泛浊肿,出现大量脂肪滴,肝
细胞核被挤压一边,有充血现象。凤尾草各给药组对雷公藤甲
素致急性肝损伤小鼠肝细胞变性的影响结果见表4。
从表 4可以看出,空白组小鼠肝组织正常,模型组小鼠肝
组织损伤显著。与模型组比较,凤尾草70%乙醇总提取物、水
部位、大孔树脂 95%乙醇洗脱部位组对肝细胞变性均有明显
的抑制作用,以高、中剂量组作用较好。
3 讨论
目前常用的肝损伤动物模型大致可以分为3大类,即化学
性肝损伤、免疫性肝损伤和酒精性肝损伤动物模型[5],文献报
道的关于药物性肝损伤的研究多采用四氯化碳等复制模型。
本文首次应用中药活性成分雷公藤甲素 ig复制了小鼠急性肝
损伤模型,ig雷公藤甲素 1.0 mg·kg-1,18 h后小鼠血清ALT、
AST显著升高;小鼠肝病理检查表明,18 h肝细胞广泛水肿,片
状肝细胞坏死,肝细胞气球样变及散在的嗜酸性变。应用雷
公藤甲素 ig复制的小鼠急性肝损伤模型成功、稳定,可用于保
肝药物的筛选。该模型在凤尾草给药干预下,小鼠血清ALT、
AST水平显著降低,肝组织结构出现显著的恢复性变化。结
果表明,凤尾草有很好的保肝作用,其有效部位为水部位以及
大孔树脂95%乙醇洗脱部位。
参考文献
[ 1 ] 张 季,严春临.中药雷公藤甲素药理学和毒理学研究
进展[J].内蒙古中医药,2006,25(6):55.
[ 2 ] 丁 虹,吴建元,童 静,等.雷公藤甲素急性毒性及其
机制研究[J].中药材,2004,27(2):115.
[ 3 ] 童 静,马 瑶,吴建元,等.雷公藤长期毒性作用及其
时间节律性研究[J].中药材,2004,27(12):933.
[ 4 ] 欧 莉.中药凤尾草的研究进展[J].中医药导报,2008,
14(3):92.
[ 5 ] 唐云安,刘玉清,王国钦.肝损伤动物模型研究进展[J].
卫生毒理学杂志,2002,16(4):236.
(收稿日期:2009-12-15 修回日期:2010-05-14)
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表 3 凤尾草对雷公藤甲素致急性肝损伤小鼠肝功能的影响
(x±s,n=10)
Tab 3 Effect of P. multifida on liver function of mice with
acute liver injury induced by triptolide(x±s,n=10)
组别
空白组
模型组
70%乙醇总提取物高剂量组
70%乙醇总提取物中剂量组
70%乙醇总提取物低剂量组
水部位高剂量组
水部位中剂量组
水部位低剂量组
大孔树脂95%乙醇洗脱部位高剂量组
大孔树脂95%乙醇洗脱部位中剂量组
大孔树脂95%乙醇洗脱部位低剂量组
甘利欣胶囊组
剂量/mg·kg-1
-
-
14×103
7.0×103
3.5×103
14×103
7.0×103
3.5×103
14×103
7.0×103
3.5×103
75
死亡数
2
AST/IU·L-1
14.59±1.53
89.00±3.52*
27.11±8.79#
27.84±8.31#
55.79±6.39#
22.19±10.10#
31.09±7.43#
54.59±9.08#
47.24±12.46#
28.50±6.21#
50.77±13.17#
17.35±1.93#
ALT/IU·L-1
13.01±1.05
86.36±2.4*
29.64±6.51#
30.05±3.06#
35.95±7.43#
32.41±6.15#
43.63±3.49#
46.63±6.39#
43.22±14.62#
34.62±7.31#
50.05±11.01#
25.06±2.41#
与空白组比较:*P<0.05;与模型组比较:#P<0.05
vs.blank roup:*P<0.05;vs. model group:#P<0.05
A B
C D
E F
图1 小鼠肝组织切片(HE,×100)
A.空白组;B.模型组;C. 70%乙醇总提取物组;D.水提部位组;E.大
孔树脂95%乙醇洗脱部位组;F.甘利欣胶囊组
Fig 1 Hepatic section of mice(HE,×100)
A. blank group;B. model group;C. 70% ethanol extract group;D. wa-
ter extract group;E. macroporous resin part eluted with 95% alcohol;F.
Ganlixin capusule group
表 4 凤尾草对雷公藤甲素致急性肝损伤小鼠肝细胞变性的
影响
Tab 4 Effect of P. multifida on hepatic cell degeneration of
mice with acute liver injury induced by triptolide
组别
空白组
模型组
70%乙醇总提取物高剂量组
70%乙醇总提取物中剂量组
70%乙醇总提取物低剂量组
水部位高剂量组
水部位中剂量组
水部位低剂量组
大孔树脂95%乙醇洗脱部位高剂量组
大孔树脂95%乙醇洗脱部位中剂量组
大孔树脂95%乙醇洗脱部位低剂量组
甘利欣胶囊组
剂量/mg·kg-1
-
-
14×103
7.0×103
3.5×103
14×103
7.0×103
3.5×103
14×103
7.0×103
3.5×103
75
肝细胞变性
-
10
0
2
2
0
2
1
1
2
3
1
1
+
0
0
5
6
5
4
5
3
4
6
6
6
++
0
6
2
2
5
4
4
5
4
1
3
3
+++
0
4
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
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