全 文 :●
临
床
研
究
●
南天竹种子提取物
对三氧化二砷肾毒性保护作用研究
*
★ 彭财英 刘建群 舒积成** 张锐 (江西中医药大学 江西 南昌 330004)
摘要:目的:探讨南天竹种子提取物对三氧化二砷肾毒性是否具有保护作用及其可能的作用机制。方法:采用大鼠慢性三氧
化二砷肾毒性模型,将 48 只 SD大鼠随机分为空白对照组(I组)、三氧化二砷(10 mg /kg)模型组(II组)、三氧化二砷与南天竹
种子提取物(南天竹种子 20 g /kg +三氧化二砷 10 mg /kg)联合用药组(III 组)、南天竹提取物(南天竹种子 20 g /kg)组(IV
组),经胃管灌胃,每天 1 次,实验共 2 周。于第 2 周末采集血尿标本进行生化检测,比较三氧化二砷单用及与南天竹种子提取
物联用对小鼠肾组织形态和大鼠肾功能的影响,来评价南天竹种子对三氧化二砷致肾毒性的减毒作用。结果:联合给药组与
单独用药组相比,大鼠体重相对较重,大鼠肾损害病理改变减轻,大鼠血肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)水平显著下降,内生肌酐清
除率(Ccr)下降减轻,肾皮质匀浆过氧化氢酶(MDA)水平下降,超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(CAT)水平升高。结论:南天
竹种子提取物对实验性大鼠慢性三氧化二砷肾毒性具有一定的保护作用,即改善三氧化二砷引起的体重减轻,降低三氧化二
砷引起的肾脏系数升高;南天竹种子提取物可通过对抗三氧化二砷引起的氧化应激所致肾毒性提供显著的保护作用。
关键词:南天竹;三氧化二砷;肾毒性
中图分类号:R285. 5 文献标识码:B
三氧化二砷(As2O3)是传统中药(毒药)砒霜中
的主要成分。现代药理学和分子生物学证明了
As2O3 治疗肿瘤的有效性并具有广谱抗癌作用,尤
其治疗急性早幼粒细胞性白血病更是取得满意的疗
效[1 - 4]。目前临床上用于治疗复发性和顽固性急性
早幼粒细胞白血病(APL)的制剂已有亚砷酸氯化钠
注射液(伊泰达)及三氧化砷片(Trisenox)。三氧化
二砷注射液为 FDA 第一个批准上市的中药抗白血
病药物,也被血液肿瘤学界公认为 20 世纪最重要的
里程碑式的药物之一。然而 As2O3 属剧毒药,在临
床上治疗安全窗口较小,在应用中会产生较多不良
反应,主要有心功能紊乱,血糖血钾过低,呼吸衰竭,
脑梗塞,脑出血;此外还有白细胞增多,皮肤干痒着
色,咽干,恶心,呕吐,腹泻,末梢神经反应,骨关节疼
痛,颜面水肿,肝功能损害,心、肾毒性等[5]毒副作
用,大大限制了其临床应用。据以上现状,我们研究
组通过查阅大量文献,发现在清代赵学敏《本草纲
目拾遗》中有记载:“解吡毒刘霞裳云:凡人食吡垂
死者,用南天竹子四两,擂水服之立活。此方刘在松
江府署亲试验者。无鲜者,即用干子一二两煎汤服,
亦可。”[6]由于三氧化二砷是中药吡霜的主要成分,
故我们推测南天竹子可能通过拮抗三氧化二砷毒性
而发挥解毒作用。据此,本实验开展了南天竹种子
提取物对三氧化二砷的慢性肾毒性影响的研究,现
报道如下。
1 材料与仪器
1. 1 材料 南天竹种子于 2010 年 9 月采自江西省
南昌市,原植物由江西中医药大学药用植物研究室
付小梅副教授鉴定为南天竹(Nandina domestica
Thunb)种子,凭证标本(No. 100905)保存于江西中
医药大学现代中药制剂教育部重点实验室;亚砷酸
氯化钠注射液(20090222,黑龙江哈尔滨医大药业有
限公司);雄性 SD 大鼠,体质量为 180 ~ 220g,购自
湖南斯莱克景达实验动物有限公司,许可证号:
SCXK(湘)2009 - 0004;福尔马林溶液。
1. 2 仪器 GTR10 - 1 冷冻高速离心机(北京时代
·72·
江西中医药 2014 年 10 月第 10 期总 45 卷第 382 期
*
**
基金项目:国家自然科学基金项目(81102788、81360630);江西省自然科学基金项目(20114BAB215041) ;江西省教育厅科技计划项目
(GJJ13585) ;江西省卫生厅中医药科研计划项目(2012A025)。
通信作者:舒积成(1980 -) ,男,博士,副教授。研究方向:中药活性成分及药效物质基础。Tel:0791 - 87119027,E - mail:shujc210@
163. com。
●
临
床
研
究
●
北利离心机有限公司) ;SABA PM4000 全自动生化
分析仪(意大利 AMS 公司) ;SYD - S3020 石蜡切片
机(沈阳誉德电子仪器有限公司)。
2 方法
2. 1 南天竹种子水提物的制备 取南天竹种子药
材,粗粉,加 8 倍量的水煎煮 3 次,每次 2 小时,合并
煎煮液,经减压浓缩得南天竹种子提取物。
2. 2 分组与给药 将 48 只 SD 大鼠随机分为空白
对照组、三氧化二砷模型组(10 mg /kg)、三氧化二
砷与南天竹种子提取物联合用药组(南天竹种子 20
g /kg +三氧化二砷 10 mg /kg)、南天竹提取物组(南
天竹种子 20g /kg),经胃管灌胃,每天 1 次,实验共 2
周。于第 2 周末采集血尿标本进行生化检测。
2. 3 体重变化与肾脏系数的测定 每天灌胃前测
量大鼠体重,调整给药剂量。计算三氧化二砷给药
前与实验结束前大鼠体重的差值为体重的变化值。
大鼠处死取肾脏后,立即新鲜称重,计算肾脏系数。
肾脏系数(%)=肾脏重量(g)/体重(g)× 100%。
2. 4 血肌酐、尿肌酐、尿素氮及内生肌酐清除率的
测定 血及尿肌酐测定采用去蛋白苦味酸比色法。
尿素氮采用 PNP - NAG(尿 N -乙酰 - β - D -葡萄
糖苷酶)两点法。内生肌酐清除率(Ccr)=尿肌酐
浓度 ×尿量 /血肌酐浓度。
2. 5 肾皮质匀浆的测定 采用羟胺法、可见分光光
度法、TBA法,分别测定超氧化物歧化酶(SOD)、过
氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)。
2. 6 肾组织形态学的检测 肾组织标本用福尔马
林浸泡做成常规石蜡切片,染色,显微观察肾组织及
细胞受损情况。
2. 7 统计学方法 结果以(珋x ± s)表示,采用
SPSS11. 0 统计学软件进行方差分析,比较组间差异
性,P < 0. 05 为有统计学意义。
3 结果
3. 1 联合给药组及三氧化二砷单独给药组对实验
动物体重及肾脏系数的影响 表 1 结果显示,空白
对照组及南天竹提取物给药组重量有所增加,而三
氧化二砷单独给药组体重降低最多,联合给药组重
量降低不明显,提示南天竹提取物可显著改善三氧
化二砷引起的体重减轻。联合给药组肾脏系数有所
增加,但三氧化二砷单独给药组肾脏系数显著增加,
提示南天竹提取物可显著地改善三氧化二砷引起的
肾脏系数升高。
3. 2 各组大鼠血肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)、肌酐
清除率(Ccr)变化 表 2 结果显示,空白对照组与
南天竹种子提取物给药组大鼠血肌酐、尿素氮和肌
肝清除率没有明显的变化,无统计学意义(P >
0. 05)。而三氧化二砷单独给药组与联合给药组相
比,上述指标均有显著改变,提示南天竹种子提取物
可显著改善三氧化二砷引起的血清 BUN、Scr升高。
表 1 大鼠体重及肾脏系数的影响
实验组 大鼠体重(g) 肾脏系数(%)
I组 50. 82 ± 13. 63 1. 09 ± 0. 17
IV组 48. 51 ± 15. 56 1. 12 ± 0. 11
II组 - 25. 20 ± 3. 58 1. 61 ± 0. 20
III组 - 7. 64 ± 0. 52* 1. 32 ± 0. 14△
注:与三氧化二砷单独给药组相比,* P < 0. 01,△P < 0. 05(下
同)。
表 2 大鼠血肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)、肌酐清除率(Ccr)变化
实验组 Scr(umol /L) BUN(mmol /L) Ccr(mL /min)
I组 29. 66 ± 3. 21 7. 31 ± 0. 63 1. 62 ± 0. 25
IV组 32. 52 ± 4. 28 8. 55 ± 0. 94 1. 48 ± 0. 32
II组 110. 20 ± 42. 87 22. 69 ± 6. 56 0. 65 ± 0. 18
III组 56. 12 ± 13. 02* 12. 08 ± 3. 59* 1. 21 ± 0. 27*
表 3 大鼠肾皮质匀浆中 MDA、CAT、SOD水平变化
实验组 MDA(nmol /mg) CAT(U /mg) SOD(nU /mg)
I组 1. 03 ± 0. 24 7. 86 ± 1. 59 6. 58 ± 1. 02
IV组 0. 98 ± 0. 16 7. 48 ± 1. 25 7. 08 ± 1. 10
II组 1. 92 ± 0. 29 3. 14 ± 1. 08 4. 01 ± 0. 97
III组 1. 25 ± 0. 32△ 6. 57 ± 1. 34* 6. 19 ± 1. 28△
图 1 联合用药组(10 × 1) 图 2 联合用药组(10 × 2) 图 3 单独三氧化二砷给药组(10 × 1) 图 4 单独三氧化二砷给药组(10 × 2)
3. 3 大鼠肾皮质匀浆中 MDA、CAT、SOD 水平变化
表 3 结果显示,空白对照组及南天竹种子提取物
给药组 MDA、CAT、SOD变化不显著,无统计学意义
(P > 0. 05)。三氧化二砷单独给药组与上两组比
较,MDA、SOD水平显著升高,CAT 水平显著降低;
而三氧化二砷单独给药组与联合给(下转第 68 页)
·82·
JIANGXI JOURNAL OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
●
中
药
研
究
●
小。易溶于乙腈和氯仿中。
3. 2 本文采用操作简单的摇瓶法测定四乙酰化龙
胆苦苷的油 /水分配系数,试验选用正辛醇为模拟生
物膜相的有机溶剂,主要是因为正辛醇极性与多数
有机体液的极性相差不大,其溶解度参数与生物膜
的溶解度参数 21. 07 MPa1 /2一致[4]。过低的 P 值
(logP < - 2),化合物不能穿过脂质膜;相反,过高的
P值(logP > 3,化合物因为脂溶性强很难从细胞另
一侧的膜释放出来,故药物的最佳 P 值在 - 1 < logP
< 2[5 - 7],具有较好的吸收。本研究测得四乙酰化龙
胆苦苷的油水分配系数 logP为 1. 40,说明其透过生
物膜的性能较好,提高了龙胆苦苷的吸收。
参考文献
[1]张平平.磺酸钠葛根素的合成及其相关理化性质的研究[D].重
庆大学,2007:32.
[2]国家药典委员会.中华人民共和国药典﹒二部[S].北京:中国医
药科技出版社,2010,附录 XIX:附录 199.
[3]赵文娜,尚平平,孙文基. HPLC法测定龙胆苦苷的表观油水分配
系数[J].药物分析杂志,2009,29(7) :1 093 - 1 095.
[4]Wang YL,Jia XB,Li X. Determination of equilibrium solubility of
icariin and its apparent oil /water partition coefficient[J]. China
Journal of Traditional Chinese Medicine and Pharmacy,2008,9:779.
[5]吴芸,陈志鹏,肖璐,等.延胡索乙素平衡溶解度及表观油水分配
系数的测定[J].南京中医药大学学报,2012,28(2) :178 - 180.
[6]陆秀玲,胡雄彬,向小四,等. pH 值对盐酸小檗碱表观油水分配
系数的影响[J].中南药学,2011,9(10) :748 - 752.
[7]王亚乐,贾晓斌,陈彦,等.淫羊藿苷平衡溶解度和表观油水分配
系数的测定[J].中华中医药杂志,2008,23(9) :777 - 779.
(收稿日期:2014-08-20)编辑:
櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴
王河宝
(上接第 28 页)
药组相比,上述指标均有显著升高,提示南天竹种子
提取物可显著改善三氧化二砷引起的 MDA、CAT、
SOD水平升高。
3. 4 肾组织结构变化 联合用药组与单独三氧化
二砷给药组相比,联合给药组肾组织可见局灶区间
质疏松、水肿,伴有纤维结缔组织增生,单独可见髓
质疏松,病变轻微,总体影响较小;而单独三氧化二
砷组肾组织多处可见充血,肾小管扩张明显,纤维结
缔组织增生,炎性细胞浸润,见图 1 ~图 4。
4 讨论
三氧化二砷(As2O3)是传统中药(毒药)砒霜中
的主要成分,是一种新型的抗肿瘤药物,也是目前证
据最为充分的能够靶向诱导肿瘤干细胞凋亡的天然
药物,但其临床毒副作用也屡见报道。三氧化二砷
其毒副作用的机制尚不明确,其中一些研究报道其
毒副作用可能是通过抑制 GSH 等抗氧化酶活性或
选择性增强细胞色素 P450 依赖的单加氧酶活性而
产生氧化性损害,进而出现相应的代谢障碍,表现有
心、肝及肾脏毒性[7,8]。
南天竹种子中含有丰富的酚酸类成分[9,10],酚
酸类化合物具有较强的抗氧化作用。本研究结果显
示,南天竹种子提取物和三氧化二砷联合给药与三
氧化二砷单独给药相比较,大鼠血肌酐、尿素氮水平
显著下降,Ccr 下降减轻,肾皮质匀浆 MDA 水平下
降,SOD和 CAT水平升高,并且组织形态及体重减
轻得到显著改善。表明南天竹种子提取物对三氧化
二砷所致的肾毒性有较好的保护作用。
因此,三氧化二砷通过与南天竹种子配伍可降
低其毒性,扩大在临床上治疗的安全窗口,提高其临
床应用的安全性。今后我们应进一步研究南天竹种
子提取物预防三氧化二砷毒性的确切机制及其潜在
作用。
参考文献
[1]姚茂金,李洁,方建珍,等.三氧化二砷诱导人膀胱癌 T24 细胞凋
亡的实验研究[J].实用肿瘤杂志,2007,22(4) :332.
[2]吕秀宁,郑杰. 三氧化二砷诱导 Hela 细胞凋亡与其抑制
HPV18E6 表达和端粒酶活性有关[J]. 中华肿瘤杂志,2005,27
(5) :265.
[3]Oketani M,Kohara K,Tuvdendorj D,et al. Inhibition by arsenic
trioxide of human hepatpma cell growth. Cancer Lett,2002,183
(2) :147.
[4]Lin C. C,Hsu C,Hsu C. H,et al. Arsenic trioxide in patients with
hepatocellular carcinoma:a phase II. TrialInvest New Drugs,2007
(25) :77.
[5]李贺,熊茂明,孟翔凌,等. 三氧化二砷逆转肝癌细胞株 HepG2 /
ADM多药耐药的作用[J].世界华人消化杂志,2006,14(27) :
2 691.
[6]清·赵学敏.《本草纲目拾遗》[M]. 北京:人民卫生出版社,
1963:178.
[7]Ratnaike R. N. Acute and chronic arsenic toxicity. Postgrad. Med.
J.,2003,(79) :391.
[8]Li Y,Sun X,Wang L,et al. Myocardial toxicity of arsenic trioxide
in a mouse model. Cardiovascular Toxicology,2002,2(1) :63.
[9]Morita N,Shimizu M,Arisawa M,et al. Isolation of amentoflavone
and two new glycosides from the leaves of Nandina domestica Thunb.
Chem Pharm Bull (Tokyo) ,1974,22(11) :2 750.
[10]Kunitomo JI,Ju - Ichi M,Ando Y,et al. Isolation of new base,
dehydronantenine and lignan,(- ) - episyringaresinol from
Nandina domestica Thunb. Yakugaku Zasshi,1975,95(4) :445.
(收稿日期:2014-09-02)编辑:万崇毅
·86·
JIANGXI JOURNAL OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE