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柞树皮对脂多糖和D-氨基半乳糖诱导败血症休克小鼠的保护作用



全 文 :书收稿日期:2011-11-01; 修订日期:2011-11-23
基金项目:国家自然科学基金(No. 30760291)
作者简介:袁红艳(1986-),女(蒙古族),内蒙古通辽人,现为延边大学药学院
硕士研究生,学士学位,主要从事天然药物活性成分与作用机制研究工作.
* 通讯作者简介:崔炯漠(1956-) ,男(朝鲜族) ,吉林龙井人,现为延边大
学药学院教授,硕士学位,主要从事天然药物开发工作.
柞树皮对脂多糖和 D -氨基半乳糖
诱导败血症休克小鼠的保护作用
袁红艳1,张 晔1,王 丹1,张昌浩1,韩在刚2,李 镐1,3,崔炯漠1*
(1.延边大学药学院,吉林 延吉 133002; 2.北华大学附属医院,吉林 吉林 132011;
3.延边大学长白山生物资源和功能分子教育部重点实验室,吉林 延吉 133002)
摘要:目的 探讨柞树皮二氯甲烷提取物对脂多糖(LPS)和 D -氨基半乳糖(D - GalN)诱导败血症休克小鼠的保护作
用。方法 50 只雄性 ICR小鼠随机分为正常对照组,模型对照组,阳性对照组,高剂量给药组和低剂量给药组。两个剂量
给药组分别按 300,100 mg /kg腹腔注射柞树皮二氯甲烷提取物;阳性对照组按 30 mg /kg腹腔注射地塞米松;正常对照组
和模型对照组以等体积生理盐水灌胃,30 min后,除正常对照组外,其余各组均腹腔注射 20 μg /kg LPS和 700 mg /kg D -
GalN,比较各组血清门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)的活性和一氧化氮(NO)的含量,以及肝组织
中超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量,同时每天观察小鼠的死亡率至第 2 天。结果 柞树皮二氯甲烷提取
物两个剂量给药组明显提高小鼠的存活率,显著抑制小鼠血清 AST和 ALT含量的升高(P < 0. 01) ,降低血清 NO含量(P
< 0. 01) ,同时明显升高小鼠肝组织 SOD活性(P < 0. 05)、降低 MDA含量(P < 0. 05)。结论 柞树皮二氯甲烷提取物通过
降低 NO含量、肝保护作用,从而提高败血症性休克小鼠的存活率。
关键词:柞树皮; 败血症休克; 死亡率; 保护作用
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2011. 12. 024
中图分类号:R962 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2011)12-2886-02
Protective Effect of Quercus Mongolica Stem Bark Against Sepsis Shock Induced by Li-
popolysaccharide and D - galactosamine in Mice
YUAN Hong-yan1,ZHANG Ye1,WANG Dan1,ZHANG Chang-hao1,HAN Zai-gang2,LI Gao1,3,CUI Jiong-mo1*
(1. College of Pharmacology,Yanbian University,Yanji 133002,China;2. Affiliated Hospital of Beihua Universi-
ty,Jilin 132011,China;3. Key Laboratory of Natural Resources of the Changbai Mountain and Functional Mole-
cules,Yanbian University,Yanji 133002,China)
Abstract:Objective To investigate the protective effect of dichloromethane extract of Quercus mongolica stem bark on lipopo-
lysaccharide (LPS)and D - galactosamine (D - GalN)induced septic shock in mice. Methods Fifty male ICR mice were ran-
domly divided into normal control group,model control group,positive control group,high - dosage group and low - dosage group.
The drug groups were pretreated intraperitoneally with dichloromethane extracts of Q. mongolica stem bark or saline 30 min before
intraperitoneally injection of LPS (20 μg /kg)/D - GalN (700 mg /kg). Lethality rate was observed daily for up to 2 days. Liver
damage was evaluated by measuring serum aspartate aminotransferase (AST)and alanine aminotransferase (ALT)activities. The
serum level of nitric oxide (NO) ,superoxide dismutase (SOD)activity and malondialdehyde (MDA)content in liver were also
measured in each group above. Results Pretreatments of mice with the dichloromethane extracts of Q. mongolica stem bark at doses
of 300 mg /kg and 100 mg /kg increased survival rates to 60% and 80%,respectively. As an initial mechanistic study,the AST and
ALT activities,and the NO content in serum of mice pretreated with the dichloromethane extracts of Q. mongolica stem bark (300
mg /kg and 100 mg /kg)were significantly lower than those of control LPS /D - GalN treated group. The dichloromethane extracts of
Q. mongolica stem bark significantly increased the activity of SOD,and decreased the content of MDA in liver tissue.
Conclusion The dichloromethane extracts of Q. mongolica stem bark showed the protective effect on LPS /D - GalN induced le-
thality through down - regulation of NO and hepatoprotection.
Key words:Quercus mongolica stem bark; Septic shock; Lethality rate; Protective effect
柞树皮为壳斗科栎属植物蒙古栎 Quercus mongolica Fisch.的
树皮,有清热利湿,解毒之功效,用于细菌性痢疾,急性胃肠炎,小
儿消化不良,黄疸,急、慢性支气管炎,痔疮[1]。我们报道了柞树
皮水提浸膏清除 DPPH(二苯代苦味酞自由基)自由基的能力强,
柞树皮水提浸膏对四氯化碳所致小鼠急性肝损伤具有较好的保
护作用[2]。本实验研究柞树皮二氯甲烷提取物对脂多糖和 D -
氨基半乳糖诱导败血症休克小鼠的保护作用,并对其作用机理进
行了初步探讨,为进一步开发应用柞树皮提供一些实验依据。
1 材料与仪器
1. 1 材料 柞树皮采自吉林省长白山一带,经延边大学药学院吕
惠子副教授鉴定为真品。取 5 kg 的干燥柞树皮,加入 70%的乙
醇浸泡 12 h,然后在 60℃条件下连续提取 3 次,提取液进行过
滤、减压浓缩得提取物(739 g) ,将浓缩后的提取物用蒸馏水(1
L)溶解后,用二氯甲烷萃取 3 次,得二氯甲烷萃取液,减压浓缩
得二氯甲烷提取物 136 g。
1. 2 试剂与仪器 脂多糖(LPS,Escherichia coli 055:B5) ,D -氨
基半乳糖(D - GalN)和地塞米松(Dexamethasone)为 Sigma 公司
的产品,超氧化物歧化酶、丙二醛试剂盒和一氧化氮试剂盒为南
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时珍国医国药 2011 年第 22 卷第 12 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2011 VOL. 22 NO. 12
京建成生物工程研究所的产品,门冬氨酸氨基转移酶和丙氨酸氨
基转移酶试剂盒购自北京北化康泰临床试剂公司,其他试剂均为
国产分析纯。使用的仪器有小型离心机(Sigma 1 - 13)和生化分
析仪(SPOTCHEME 2,SP - 4430)等。
2 方法
2. 1 实验动物与分组 雄性 ICR小鼠 50 只,体质量 18 ~ 22 g,由
吉林省吉林大学动物实验中心提供。按随机表法将分为正常对
照组,模型对照组,阳性对照组,100 mg /kg 剂量给药组和 300
mg /kg剂量给药组,每组各 10 只。
2. 2 给药方法 脂多糖(LPS)溶于磷酸盐缓冲生理盐水溶液
(phosphate - buffer saline,PBS,pH 7. 2) ,配成 1 μg / ml 浓度,保
管于 - 80 ℃的超低温冷柜直到使用。D -氨基半乳糖也是溶于
磷酸盐缓冲生理盐水溶液,配成 140 mg /ml浓度。高剂量给药组
和低剂量给药组分别按 300,100 mg /kg 腹腔注射柞树皮二氯甲
烷提取物;阳性对照组按 30 mg /kg腹腔注射地塞米松;正常对照
组和模型对照组以等体积生理盐水灌胃,30 min 后,除正常对照
组外,其余各组均腹腔注射脂多糖(20 μg /kg)和 D -氨基半乳糖
(700 mg /kg)的混合溶液,根据 Yan JJ等[3]报道的方法,取血,取
肝,分离血清,按试剂盒说明测定 AST、ALT、SOD 活性和 NO 和
MDA的含量,同时观察小鼠的死亡率至 48 h。
2. 3 统计学处理 数据以 珋x ± s 标准差表示,各组样本均数间差
别的假设检验用方差分析(ANOVA) ,P值小于 0. 05 认为有统计
学意义。
3 结果
3. 1 柞树皮二氯甲烷提取物对败血症休克小鼠死亡率的影响
如表 1所示,模型对照组小鼠的死亡率是 100%,说明脂多糖和 D
-氨基半乳糖诱导败血症性休克小鼠模型成功。低剂量给药组
24 h和48 h存活率达到80%,高剂量给药组24 h存活率达100%,
至 48 h存活率达 60%,说明柞树皮二氯甲烷提取物对脂多糖和 D
-氨基半乳糖诱导败血症休克小鼠具有明显的保护作用。
表 1 柞树皮二氯甲烷提取物对脂多糖和 D -氨基半乳糖
诱导败血症休克小鼠死亡率的影响(珋x ± s)
组别
浓度
C /mg·kg -1
死亡率1
12 h 18 h 24 h 36 h 48 h
正常对照 - 5 /5 5 /5 5 /5 5 /5 5 /5
模型对照 - 2 /5 1 /5 0 /5 0 /5 0 /5
阳性对照 30 5 /5 5 /5 5 /5 5 /5 5 /5
高剂量给药 300 5 /5 5 /5 5 /5 4 /5 3 /5
低剂量给药 100 4 /5 4 /5 4 /5 4 /5 4 /5
1 存活小鼠数 /总小鼠数
3. 2 柞树皮二氯甲烷提取物对败血症休克小鼠血清 AST、ALT
活性和 NO含量的影响 结果见表 2。柞树皮二氯甲烷提取物显
著降低脂多糖和 D -氨基半乳糖诱导败血症休克小鼠血清 AST
(P < 0. 01)和 ALT(P < 0. 01)的升高,具有明显的肝保护作用,同
时柞树皮二氯甲烷提取物能显著降低给药组小鼠 NO 含量的升
高(P < 0. 01)。
表 2 柞树皮二氯甲烷提取物对脂多糖和 D -氨基半乳糖
诱导败血症休克小鼠血清 AST,ALT活性和 NO含量的影响(珋x ± s)
组别
浓度
C /mg·kg - 1
AST /
U·L -1
ALT /
U·L -1
NO /
μmol·L -1
正常对照 - 34. 43 ± 2. 83 93. 84 ± 15. 68 19. 51 ± 2. 53
模型对照 - 78. 29 ± 0. 01△△ 419. 40 ± 12. 62△△ 30. 28 ± 2. 79△△
阳性对照 30 37. 14 ± 2. 42** 291. 40 ± 70. 03** 27. 61 ± 0. 49**
高剂量给药 300 27. 00 ± 3. 04** 169. 30 ± 30. 64** 13. 47 ± 1. 78**
低剂量给药 100 24. 86 ± 4. 25** 243. 20 ± 51. 31** 13. 94 ± 2. 79**
与模型对照组比较,**P <0. 01;与正常对照组比较,△△P <0. 01
3. 3 柞树皮二氯甲烷提取物对败血症休克小鼠肝组织 SOD 活
性和 MDA含量的影响 结果见表 3。柞树皮二氯甲烷提取物能
升高脂多糖和 D - 氨基半乳糖诱导败血症性休克小鼠肝组织
SOD活性,同时降低小鼠肝组织 MDA 的含量,具有显著的抗氧
化作用。
4 讨论
败血症性休克乃是一种常见的临床危重急症,死亡率高达
40% ~70%[4],脂多糖或内毒素可激活单核巨噬细胞系统,释放
出肿瘤坏死因子(TNF - α )、白细胞介素、一氧化氮(NO)等许多
细胞因子和炎症介质,导致细胞、组织、器官的损伤[5]。败血症
休克的病理生理过程中,肝功能损伤是多脏器功能衰竭的重要标
志之一[6]。近年来,NO在内毒素引起的休克和脏器损伤中的作
用越来越引起重视。研究表明,体内大量 NO 释放是导致内毒素
休克、低血压及多脏器功能衰竭的主要因素之一,阻止 NO 的大
量释放可防止其造成的低血压及减轻其导致的组织氧化性损
伤[7]。SOD是对机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重要的作用,
此酶能清除超氧阴离子自由基,保护细胞免受损伤。MDA 是脂
质过氧化的最终产物,可严重破坏细胞膜结构,导致细胞肿胀、坏
死,其含量高低可反应脏器损伤程度[8]。
表 3 柞树皮二氯甲烷提取物对脂多糖和 D -氨基半乳糖
诱导败血症休克小鼠肝组织 SOD活性和 MDA含量的影响(珋x ± s)
组别
浓度
C /mg·kg - 1
SOD /
U·mgprot - 1
MDA /
nmol·mgprot - 1
正常对照 - 76. 21 ± 0. 76 6. 64 ± 0. 25
模型对照 - 61. 82 ± 9. 44△△ 13. 18 ± 0. 45△△
阳性对照 30 79. 78 ± 6. 75** 5. 68 ± 1. 29**
高剂量给药 300 98. 89 ± 4. 20** 6. 79 ± 1. 78**
低剂量给药 100 81. 03 ± 2. 77* 9. 73 ± 2. 07*
与模型对照组比较,* P <0. 05,**P <0. 01;与正常对照组比较,△△P <0. 01
本实验结果显示,模型对照组小鼠全部死亡,说明脂多糖和 D
-氨基半乳糖诱导败血症休克小鼠模型成功。柞树皮二氯甲烷提
取物低剂量给药组和高剂量给药组均可明显降低脂多糖和 D -氨
基半乳糖诱导败血症休克小鼠死亡率,说明柞树皮二氯甲烷提取
物对脂多糖和 D -氨基半乳糖诱导败血症性休克小鼠具有显著的
保护作用。在保护作用机理研究中,柞树皮二氯甲烷提取物两个
剂量给药组均显著降低脂多糖和 D -氨基半乳糖诱导败血症性休
克小鼠血清 AST和 ALT的升高,同时显著升高脂多糖和 D -氨基
半乳糖诱导败血症休克小鼠肝组织中 SOD活性,降低 MDA含量,
说明柞树皮二氯甲烷提取物可能通过增强机体清除氧自由基能
力,抗脂质过氧化而提高肝细胞膜系统的稳定性,清除氧自由基和
抑制脂质过氧化而对肝细胞起到保护作用,从而对肝脏具有明显
的保护作用,这可能是降低休克小鼠死亡率的重要原因之一。柞
树皮二氯甲烷提取物两个剂量给药组均能显著降低小鼠血清 NO
含量的升高,说明柞树皮二氯甲烷提取物是通过减少 NO的分泌,
抑制肝细胞凋亡,对肝损伤起保护作用,最终降低脂多糖和 D -氨
基半乳糖诱导败血症性休克小鼠死亡率。
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2011 VOL . 22 NO. 12 时珍国医国药 2011 年第 22 卷第 12 期