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葎草总黄酮对溃疡性结肠炎模型大鼠保护作用的研究



全 文 :中国药房 2012年第23卷第3期 China Pharmacy 2012 Vol. 23 No. 3
葎草为桑科植物葎草Humulus scandens(Lour.)Merr.的全
草,又名勒草、老虎藤、拉拉秧,最早见于医药典籍《唐本草》。
主要作用为清热解毒、退热除蒸、利尿通淋。临床常用于治疗
肺热咳嗽、发热烦渴、骨蒸潮热、热淋涩痛、湿热泻痢、热毒疮
疡、皮肤瘙痒。作为葎草活性成分之一的葎草总黄酮(HTF)已
成为研究的热点对象,现代药理学研究发现其具有抗菌[1]和消
除免疫症状[2]的作用。但文献中至今未见其抗溃疡性结肠炎
(UC)的相关报道。本研究采用三硝基苯磺酸(TNBS)-乙醇灌
肠法复制UC模型,观察HTF对UC的作用并探讨相关机制。
1 仪器与材料
1.1 仪器
RE-502型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);UV-2550
型紫外-可见分光光度计(日本岛津公司);AL-204型电子天平
(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司);D-37520型高速低温
离心机(德国Heraeus公司)。
1.2 试药
葎草购自河北省安国市中药材市场,经辽宁医学院生药
教研室高春华教授鉴定为真品;柳氮磺胺嘧啶(SASP,上海三
维制药公司,批号:201011002,规格:250 mg/片);TNBS(美国
Sigma公司);无水乙醇(天津富宇化工厂);髓过氧化物酶
(MPO,批号:20101112)、超氧化物歧化酶(SOD,批号:
20101117)、丙二醛(MDA,批号:20101109)试剂盒均由南京建
成生物工程研究所提供。
1.3 动物
健康清洁级SD大鼠56只,♀♂兼半,体重(258±20)g,由
辽宁医学院实验动物中心提供(动物生产合格证号:SCXK
(辽)-20030007)。
2 方法
2.1 供试溶液的制备
称取 100 g葎草,加入 2 000 mL 70%乙醇,超声提取 105
min(功率:1 200 W)。提取液过滤并浓缩,浓缩液加水稀释,
过DM-130大孔吸附树脂柱,乙醇洗脱,洗脱液浓缩,备用;以
芦丁为对照品测得HTF含量>70%,临用前用0.5%羧甲基纤
*硕士研究生。研究方向:药物分析。E-mail:zhiycai@gmail.com
#通讯作者:教授。研究方向:新型给药技术与药品质量标准。
电话:0416-4673348。E-mail:wyinguo@163.com
葎草总黄酮对溃疡性结肠炎模型大鼠保护作用的研究
才志阳*,郭伟英 #(辽宁医学院,辽宁锦州 121001)
中图分类号 R285;R322 文献标志码 A 文章编号 1001-0408(2012)03-0209-03
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2012.03.06
摘 要 目的:研究葎草总黄酮(HTF)对三硝基苯磺酸(TNBS)诱发大鼠溃疡性结肠炎(UC)的保护作用。方法:采用TNBS灌肠
制备UC大鼠模型。实验分为6组,即正常对照(等容生理盐水)、模型(等容生理盐水)、柳氮磺胺嘧啶(SASP,300 mg·kg-1)和HTF
高、中、低剂量(450、300、150 mg·kg-1)组,ig给药,每天1次,连续 3周。给药结束后观察各组大鼠的临床表现和结肠损伤的情况,
测定结肠组织中超氧化物歧化酶(SOD)、髓过氧化物酶(MPO)活性和丙二醛(MDA)含量,称定胸腺、脾脏的重量。结果:与模型
组比较,HTF高、中、低剂量组大鼠的临床症状显著改善,结肠黏膜的损伤程度显著减轻,病变结肠组织中MDA含量显著减少,
MPO活性显著降低,SOD活性显著增强,胸腺萎缩与脾脏肿大现象明显改善,尤以HTF高剂量组效果显著。结论:HTF对TNBS
诱发的UC模型具有显著保护作用,其作用机制可能与抗炎和抗自由基氧化作用有关。
关键词 葎草总黄酮;溃疡性结肠炎;三硝基苯磺酸
Study on the Protective Effect of Total Flavones from Humulus scandens on Ulcerative Colitis Model Rats
CAI Zhi-yang,GUO Wei-ying(Liaoning Medical Collage,Liaoning Jinzhou 112001,China)
ABSTRACT OBJECTIVE:To explore the protective effect of total flavones from Humulus scandens on trinitrobenzene sulphonic
acid(TNBS)-induced ulcerative colitis(UC)rats. METHODS:UC rat model was established by TNBS enema. The experimental
animals were divided into 6 groups:normal control group(equal volume normal saline),model group(equal volume normal sa-
line),SASP group(300 mg·kg-1)and HTF high-dose,medium-dose and low-dose groups(450,300,150 mg·kg-1). Those groups
were given relevant medicine intragastrically once a day for 3 weeks. Clinical manifestation and colon injury of those groups were
observed at the end of the medication. The activity of superoxide dismutase(SOD),myeloperoxidase(MPO)and the content of
malondiadehyde(MDA)were determined,and the thymus and spleen of rats were weighted respectively. RESULTS:Compared
with model group,clinical symptoms of HTF high-dose,medium-dose and low-dose groups were improved significantly,while co-
lon injury relieved markedly. MPO activity of colonic tissues and the content of MDA decreased significantly,meanwhile the activi-
ty of SOD increased. Atrophy of thymus gland and splenomegaly were improved significantly,especially in HTF high-dose group.
CONCLUSION:HTF shows beneficial effects on the UC model induced by TNBS. The mechanism of the action may relate to an-
ti-inflammatory effect and anti-oxidation.
KEY WORDS Total flavones from Humulus scandens;Ulcerative colitis;Trinitrobenzene sulfonic acid
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China Pharmacy 2012 Vol. 23 No. 3 中国药房 2012年第23卷第3期
维素钠(CMC-Na)制成相应浓度的HTF混悬液。SASP用刀除
去外部的肠溶包衣,研碎,临用时以 0.5%CMC-Na制成 30 g·
L-1的混悬液,备用。
2.2 复制模型
参考相关文献[3,4]并结合实际条件进行调整,大鼠在实验
室条件下常规喂养,复制模型前禁食36 h,同时 ig甘露醇注射
液,3 mL/只。将禁食的大鼠以10%水合氯醛 ip麻醉(0.3 mL·
100 g-1),用硅胶管由肛门插入大鼠结肠内 8 cm左右,注入含
有 30 mg TNBS的 40%乙醇溶液,0.9 mL/只,自然苏醒后常规
饲养。
2.3 分组和给药
56只大鼠常规适应性饲养1周,随机抽取6只组成正常对
照组并 ig生理盐水。其余 50只随机分成 5组,即模型、SASP
(300 mg·kg-1)和HTF高、中、低剂量(450、300、150 mg·kg-1)
组。由于HTF是首次应用于UC治疗,没有相应的文献供参
考,笔者依据药效学实验设计的一般原则并结合HTF含量与
活性的特点确定了高、中、低剂量。从复制模型第 2天开始 ig
给药,每天1次,连续21 d。
2.4 指标的测定
大鼠称重、麻醉。剖取距离肛门 7~9 cm处的结肠段,
PBS(pH7.4,0.1 g·mL-1)反复冲洗干净。取小块结肠组织称
重,PBS匀浆 3 000 r·min-1离心 10 min制备结肠上清液,测定
相应指标。组织中的SOD、MDA、MPO检测严格按照说明书
操作。取病变结肠组织,甲醛固定,石蜡包埋,HE染色,镜下
观察病变情况。同时取脾脏、胸腺称重,计算脾脏、胸腺指数
(脏器重量/体重)。
2.5 统计学方法
实验数据采用x±s表示,利用SPSS18.0统计软件进行单
因素方差分析,组间差异采用Dunnett-T3和SNK-q检验。P<
0.01为差异有统计学意义。
3 结果
3.1 大鼠的一般状况改变
正常对照组大鼠状况良好,饮食活动正常,毛发光泽,没
有便血、腹泻等症状发生;模型组大鼠表现为少动、少食、少
饮,毛发不光滑,出现不同程度的腹泻、便血、肛周皮毛被粪便
沾染,实验过程中因肠穿孔死亡 3只;HTF高、中、低剂量和
SASP组情况逐渐好转,食量增加,体重恢复甚或增加,大便逐
步恢复正常。
3.2 病理学改变
正常对照组大鼠结肠黏膜纹理清晰,无充血,无肿胀;模
型组大鼠结肠与周围组织粘连,肠壁变薄,条纹紊乱,可见严
重的充血水肿与糜烂,甚至有坏死脱落,以距肛门 7~9 cm处
最为多见;HTF高、中、低剂量组与模型组比较有不同程度的
改善,黏膜的充血水肿、糜烂程度相对减轻,溃疡减少,尤其是
HTF高剂量组大鼠,结肠纹理恢复,颜色与正常对照组趋同,
溃疡基本愈合。模型组胸腺指数较正常对照组显著降低(P<
0.01);模型组脾脏指数较正常对照组显著升高(P<0.01)。
HTF高、中剂量组胸腺指数较模型组显著升高(P<0.01或P<
0.05);HTF高、中剂量组脾脏指数较模型组显著降低(P<0.01
或P<0.05)。结肠组织细胞损伤和恢复情况见图1;HTF对模
型大鼠胸腺、脾脏指数的影响见表1。
表1 HTF对模型大鼠胸腺、脾脏指数的影响(x±s)
Tab 1 Effects of total flavones from H. scandens on thymus
index and spleen index in model rats(x±s)
组别
正常对照组
模型组
SASP组
HTF低剂量组
HTF中剂量组
HTF高剂量组
剂量
/mg·kg-1
-
-
300
150
300
450
胸腺重量
/g
0.494±0.023
0.305±0.027
0.306±0.019
0.308±0.023
0.407±0.022
0.461±0.024
胸腺指数
1.834±0.091
1.140±0.077*
1.143±0.073
1.150±0.084
1.520±0.088#
1.841±0.091##
脾脏重量
/g
0.861±0.056
1.263±0.084
1.235±0.052
1.194±0.073
1.073±0.043
0.850±0.057
脾脏指数
3.192±0.168
4.716±0.250*
4.613±0.167
4.462±0.168
4.088±0.065#
3.175±0.182##
与正常对照组比较:*P<0.01;与模型组比较:#P<0.05,##P<0.01
vs.normal control group:*P<0.01;vs.model group:#P<0.05,##P<
0.01
3.3 大鼠结肠组织中SOD、MPO活性和MDA含量的变化
与正常对照组比较,模型组MPO活性显著增强(P<
0.01),MDA含量显著升高(P<0.01),SOD活性显著减弱(P<
0.01);与模型组比较,HTF高、中剂量组MPO活性显著减弱
(P<0.01),MDA含量显著降低(P<0.01或P<0.05),SOD的
活性显著增强(P<0.01)。HTF对模型大鼠结肠组织中SOD、
MPD活性和MDA含量的影响见表2。
表 2 HTF对模型大鼠结肠组织中 SOD、MPO活性和MDA
含量的影响(x±s)
Tab 2 Effects of total flavones from H. scandens on SOD,
MDA,MPO in colon tissue of TNBS model rats(x±s)
组别
正常对照组
模型组
SASP组
HTF低剂量组
HTF中剂量组
HTF高剂量组
剂量
/mg·kg-1
-
-
300
150
300
450
n
6
10
10
10
10
10
SOD
/U·mg-1
324.168±25.422
144.898±39.264*
209.606±30.968#
208.932±42.479
268.961±21.731##
292.043±22.851##
MDA
/nmol·mg-1
0.962±0.282
1.898±0.065*
1.891±0.059#
1.869±0.059
1.344±0.070#
1.034±0.089##
MPO
/U·g-1
0.342±0.013
1.236±0.060*
0.677±0.048
0.903±0.055
0.656±0.026##
0.445±0.028##
与正常对照组比较:*P<0.01;与模型组比较:#P<0.05,##P<0.01
vs.normal control group:*P<0.01;vs.model group:#P<0.05,##P<
0.01
A B
C D
图1 结肠组织细胞损伤和恢复情况(HE染色,100×)
A.正常对照组;B.模型组;C. SASP组;D.HTF高剂量组
Fig 1 Damage and recovery of colon tissue(HE staining,
100×)
A. normal control group;B. model group;C. SASP group;D. HTF high
dose group
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中国药房 2012年第23卷第3期 China Pharmacy 2012 Vol. 23 No. 3
4 讨论
UC是多种因素共同作用所致的肠道免疫调节紊乱性疾
病[5,6]。中医认为,饮食的受纳、消化、吸收由脾胃所主,而小肠
有“受盛化物、分清别浊”的功能,大肠主“传导糟粕”。因此,
UC的主要病变在于脾胃与大、小肠[7]。其致病原因归结起来
有:感受外邪、饮食所伤、情志失调、脾胃虚弱、肾阳虚衰等[8],
但关键在于脾胃功能障碍。以上这些原因导致脾胃功能失常
而引发UC。
动物实验研究中,UC模型的制备方法有多种,TNBS作为
一种半抗原物质,与大分子组织蛋白结合成为抗原物质,引起
机体的免疫反应,进而诱发组织的炎症反应。TNBS-乙醇诱发
的大鼠UC模型表现为慢性炎症反应,病程长,组织中的炎性
指标变化明显,与人在临床上的病理变化及症状最为相似,且
造模简单,成模时间短,故此模型适合UC中西医防治药物的
筛选、研究。
研究结果表明,TNBS诱导的UC模型大鼠胸腺缩小、脾
脏肿大。HTF对抗大鼠胸腺萎缩、脾脏肿大的效果明显,其
机制可能与HTF中某些具有免疫调节功能的活性成分有关,
与 SASP有着明显的不同。HTF成分复杂[9~11],其主要成分有:
大波斯菊苷、牡荆素、木犀草素。其中,木犀草素作为近年来的
研究热点,在抗炎[12]、消除免疫反应[13]方面有着显著的疗效,表
现出极为广阔的应用前景。而牡荆素由于黄酮母核结构中
1、4位羟基的特殊性,对癌细胞的生长有显著的抑制作用[14],
并由于细胞毒性低于紫杉醇且选择性高,很有希望成为紫杉
醇的替代药物[15]。大波斯菊苷作为一些健康食品的成分,其抗
氧化、抗衰老[16]方面的效果也逐渐被人们接受。以上3种成分
对缓解UC症状能起到积极作用。
MPO是中性粒细胞中含量较高的一种酶,位于多形核白
细胞苯胺盐颗粒中。其局部含量的增高反映了中性粒细胞浸
润的程度。在TNBS-乙醇诱发大鼠UC的急性期,结肠组织中
的MPO活性明显增强,而HTF高、中剂量组MPO活性低于模
型组,表明HTF具有抗炎性细胞浸润的作用。
研究表明,活性氧化代谢产物与UC有着显著的关联。氧
自由基主要存在于中性粒细胞,而炎症诱导中性粒细胞发生
氧化代谢并产生大量的氧自由基,进而导致细胞损伤 [17]。
TNBS可诱导UC黏膜中性粒细胞浸润增加,产生大量的氧自
由基。
研究结果表明,TNBS诱导UC有显著的结肠黏膜氧化损
伤。HTF高、中剂量组大鼠结肠组织中MDA含量显著减少、
SOD活性显著增强,提示HTF具有抗氧化作用,与文献[18]记载的
HTF体外抗氧化作用相符合。
综上所述,HTF对TNBS诱发的大鼠UC临床症状有显著
改善,具有一定程度的治疗作用,其作用机制可能与抗炎、免
疫调节和抗氧化损伤有关。
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(收稿日期:2011-02-03 修回日期:2011-07-16)
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