全 文 :营养学报 2010 年第 32 卷第 3期 257
荔枝壳花青素对大鼠佐剂性关节炎的
治疗作用研究
邹宇晓,刘学铭, 廖森泰, 李 妍,王振江
(广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所,农业部功能食品重点开放实验室,广州 510610;)
【摘 要】目的 观察荔枝壳花青素(litchi pericarp anthocyanins,LPA)对 Freund’s 完全佐剂诱导的大鼠佐剂性关节
炎的治疗作用。方法 将 60 只 Wistar 雄性大鼠随机分为:正常对照、模型对照、LPA 高、中、低(300, 150 , 75 mg/kg bw)
剂量及醋酸泼尼松治疗(醋酸泼尼松 30 mg/kg )6 组,除正常对照组外,其余各组均用 Freund’s 完全佐剂诱导大鼠佐剂性
关节炎模型。正常对照组和模型组灌胃等量生理盐水,实验组分别灌胃 LPA 和醋酸泼尼松。定期检测动物左后足厚度,
4 w 后测定血清 MDA、SOD 和 GSH-Px 等抗氧化指标及血清 NO、白介素 IL-1β 等炎症因子的含量。结果 LPA 高剂
量可显著降低大鼠左侧继发性足肿胀厚度,降低血清中 NO、细胞白介素 IL-1β 和 MDA 的含量,提高机体血清的
GSH-Px、SOD 活力水平。其对佐剂性关节炎 (Adjuvant-induced Arthritis, AA)大鼠的治疗效果优于醋酸泼尼松或与之相
当。结论 LPA 可一定程度缓解大鼠佐剂性关节炎引起的机体不适症状,其作用机制可能与 LPA 提高机体抗氧化能力
和抗炎水平有关。[营养学报,2010,32(3):257-260]
关键词: 荔枝壳花青素;佐剂性关节炎;抗炎;抗氧化
中图分类号: S38 文献标识码:A 文章编号:0512-7955(2010)-03-0257-04
THE THERAPEUTIC EFFECT OF LITCHI PERICARP ANTHOCYANINS ON RATS WITH
ADJUVANT-INDUCED ARTHRITIS
ZOU Yu-xiao,LIU Xue-ming,LIAO Shen-tai,LI Yan,WANG Zhen-jiang
(Sericultural and Farm Prouduct Processing Research Institute, Guangdong Academy of Agricultual Science, Open Access Laboratory of
Agricultual Product Processing,Guangzhou 510610,China)
【Abstract】 Objective To investigate the therapeutic effect of anthocyanins from litchi pericarp anthocyanins (LPA)
on rats with adjuvant-induced arthritis. Method Sixty male Wistar rats were randomly divided into six groups: control group,
model group, prednisone acetate group, LPA high dose group, LPA middle dose group and LPA low dose group. Arthritis had
been induced by subcutaneous injecting Complete Freunds Adjuvant(CFA) into the right –hind feet of rats (4.5ml/kg) except
for the control group. Rats had been given LPA 300 mg/(kg·d)(LPA high dose group), 150 mg/(kg·d) (LPA middle dose
group) ,75 mg/(kg·d) (LPA low dose group), Prednisone acetate 30mg/kg (prednisone acetate group) and the same dose saline
to the other two experimental groups respectively for 4 w. The thickness of left-hind feet was detected, antioxidant indices
such as MDA, SOD and inflammatory factors interleukin IL-1β and nitric oxide (NO) in serum were detected. Results
Treatment with LPA high dose can reduce the thickness of left-hind feet , decrease the content of NO and interleukin IL-1β of
the serum, increase the activity of GSH-Px and SOD of the serum remarkably. The therapeutic effect of LPA high dose was
better than or equivalent to that of prednisone acetate. Conclusion LPA can alleviate the inflammatory discomforts of AA rats
through improving antioxidant ability and anti-inflammatory ability. [ACTA NUTRIMENTA SINICA, 2010,32(3):257-260]
Key words:litchi pericarp anthocyanins (LPA); adjuvant-induced arthritis (AA); anti-inflammatory effect; antioxidation
荔枝壳是荔枝产业的大宗副产物,其中富含
花青素等活性物质,主要有矢车菊素-3-芸香糖
苷,还有少量矢车菊素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3-
半乳糖苷、天竺葵素-3-葡萄糖苷、天竺葵素-3,5-
收稿日期 2009-09-28
基金项目 广东省农业攻关项目(No. 2008B021100007);广东省农业攻关项目(No. 2007A020200003-9)
作者简介 邹宇晓(1973-),女,硕士,研究员,E-mail:yuxiaozou@126.com
DOI:10.13325/j.cnki.acta.nutr.sin.2010.03.012
258 Acta Nutrimenta Sinica,Jun.,2010, Vol.32 No.3
双葡萄糖苷、锦葵色素-3-乙酰葡萄糖苷等[1]。从
荔枝壳中提取花青素和多酚类等物质,可用于开
发保健食品,实现荔枝资源的高效利用。
大鼠佐剂性关节炎(adjuvant arthritis,
AA)模型是研究类风湿性关节炎(rheumatoid
arthritis RA)的重要模型[2]。本研究用此观察
荔枝壳花青素(litchi pericarp anthocyanin,
LPA)治疗 RA 的作用并探讨其机制。
1 材 料 与 方 法
1.1 材料
1.1.1 试剂:醋酸泼尼松(华南制药厂);大鼠血
清 IL-1β ELISA 试剂盒(美国,Bilsource 公司);
血清超氧化歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和一氧
化氮(NO)的酶法检测试剂盒(南京建成生物工
程研究所);Freund’s 完全佐剂(Sigma 公司)。
1.1.2 仪器:UV-1700 分光光度计(日本岛津);
Multiscan MK3 普通酶标仪(芬兰雷勃);HH-4 电
热数字显示恒温水浴锅(上海金忠科学仪器公
司);LZ-1 真空冷冻干燥机(上海医疗器械高等专
科学校试验厂)。
1.1.3 动物:清洁级雄性 Wistar 大鼠,体重 180~
220 g,60 只,购自广东省医学实验动物中心。
1.1.4 荔枝壳花青素制备:荔枝壳花青素为新鲜
荔枝壳经酸性水浸提、X-5 大孔树脂纯化、真空
浓缩和喷雾干燥得到的紫红色粉末,4℃冷藏保
存。荔枝壳花青素样品经 HPLC 检测,主要成分为
矢车菊素-3-芸香糖苷(421.6 mg/g)和矢车菊
素-3-葡萄糖苷(0.168 mg/g)。
1.2 方法
1.2.1 分组、AA 大鼠模型建立及给药方法:60
只大鼠随机分为正常对照、模型对照、醋酸泼尼
松(30 mg/kg)、LPA 高、中和低剂量(300、150
和 75 mg/kg)6 组,每组 10 只。除正常组外,其
余 5 个实验组大鼠右后足跖皮内注射 Freund’s
完全佐剂 0.1 ml 致炎。造模后即灌胃给予对应
受试样品每天 1 次,共 28 d。自造模后 D 3 开始
每隔 9 d 用游标卡尺测量大鼠左后足厚度。
1.2.2 血清抗氧化能力测定:D 28 取大鼠全血,
离心取血清,测定血清 SOD、MDA 和 GSH-Px 活性,
操作按照试剂盒说明书进行。
1.2.3 血清中炎症因子及 NO 测定:取大鼠血清,
血清炎症因子白细胞介素 IL -1β和 NO含量按试
剂盒说明书操作测定。
1.2.4 数据统计:采用 SSPS 软件数据包,多组均
数进行方差齐性检验(方差不齐时经过变量转换
达到方差齐性)和单因素方差分析,各组间差异比
较采用 LSD 法。α=0.05 为显著水平。
O
OH
HO
OH
O
OH
OH
OH
OH
H2C
OH
Cyanidin-3-O-glu(C3G)
O
OH
OH
HO
OH
O
O
CH2
OOH O
OHOH
H3C
Cyanidin-3-O-rut (C3R)
Fig 1 Chemical structure formula of cyanidin-3-O-glu
and cyanidin-3-O-rut
2 结 果
2.1 荔枝壳花青素对大鼠左侧继发足肿胀的影响
(表 1)
Table 1 Effect of anthocyanins from litchi pericarp on
the thickness of left-hind feet ( x ± s ,n=10)
Thickness of left-hind feet (cm)
Group
Dose
(mg/kg) 3d 12d 21 d 29 d
Normal - 0.42
±0.014a
0.42
±0.022a
0.42
±0.027a
0.43
±0.040a
Model - 0.42
±0.014a
0.44
±0.022b
0.46
±0.016b
0.48
±0.067b
Prednisone Acetate 30
0.42
±0.018a
0.43
±0.030a
0.42
±0.034a
0.43
±0.052a
LPA Low Dose 75
0.43
±0.020a
0.44
±0.038a
0.43
±0.030a
0.43
±0.024a
LPA Middle Dose 150
0.42
±0.020a
0.42
±0.046a
0.43
±0.024a
0.42
±0.027a
LPA High Dose 300
0.42
±0.011a
0.43
±0.024a
0.43
±0.030a
0.42
±0.026a
Means in a column without a common letter differ significantly,
P<0.05,the same in Table 2, 3
大鼠右后足跖致炎后 3d、12d、21d 和 29d
开始观察到左侧继发性足肿胀;模型组与其它实
验组均存在显著差异(P<0.05),LPA 三个剂量
营养学报 2010 年第 32 卷第 3期 259
组与醋酸泼尼松治疗组的抑制效果相当,接近正
常大鼠足跖厚度,无统计学差异,表明 LPA 可有
效预防 Freund’s 完全佐剂诱发的大鼠继发性足
肿胀。
2.2 荔枝壳花青素对血清炎症因子白细胞介素
IL-1β 及 NO 的影响(表 2)
Table 2 Effect of LPA on the inflammatary factors and
NO in the serum( x ± s ,n=10)
Group
Dose
(mg/kg)
NO
(μmol/L)
Interleukin IL-1β
(pg/ml)
Normal - 24.56±10.13a 21.50±8.51a
Model - 51.80±8.09c 39.38±17.20b
Prednisone acetate 30 40.54±19.88b 30.50±23.27b
LPA low dose 75 41.44±14.62b 31.43±9.88b
LPA middle dose 150 34.23±22.32a 30.22±11.21b
LPA high dose 300 35.23±18.10a 25.71±13.36a
由表 2可见,模型组大鼠的血清 NO和 IL-1β
水平显著高于正常对照组(P<0.05),表明制模
成功。血清 NO 水平变化显示,4 个实验组均有不
同的治疗效果,其中 LPA 低、中剂量组治疗效果
与醋酸泼尼松组相当,无统计学差异。LPA 高剂
量组血清 NO 水平与模型组相比存在显著性差异,
且与正常对照组无统计学差异,提示 LPA 高剂量
治疗效果最佳。
模型组大鼠的血清 IL-1β 水平与醋酸泼尼
松组、LPA 低、中剂量组相当,无统计学差异
(P>0.05)。LPA 高剂量组 IL-1β 水平降低至
(25.71±13.36)pg/ml,与模型组存在显著性差
异,与正常对照组 IL-1β 含量相当,表明 LPA
高剂量治疗可有效降低细胞炎性因子 IL-1β 的
产生,效果优于阳性药物醋酸泼尼松(P<0.05)。
2.3 荔枝壳花青素对大鼠血清抗氧化力的影响
(表 3)
氧化自由基在类风湿性关节炎(RA)发生发
展过程中占有相当重要的位置。LPA 对大鼠血清
抗氧化能力的影响见表 3。
表 3 显示,模型组与空白对照组相比血清中
GSH-Px、SOD 明显下降,MDA 显著升高,显示 AA
大鼠病变过程中抗氧化能力下降,模型诱导成功。
4w 给予供试样品结束后,比较 MDA 含量表明,除
LPA 高剂量组与模型组差异显著且与空白对照组
无显著差异外,其余各试验组均无显著性差异。
SOD 活性分析结果,模型组与醋酸泼尼松、LPA
低、中剂量三组间无统计学差异,但 LPA 高剂量
组与模型组及其它实验组存在显著性差异,且与
正常对照组相当。谷胱甘肽过氧化物酶 GSH-Px
活性分析结果表明,除 LPA 低剂量给药组与模型
组不存在显著性差异外,其它实验组均与模型组
差异显著,同时与正常对照组无统计学差异。三
个抗氧化能力相关指标分析结果表明,LPA 中或
高剂量治疗均能有效提高关节炎大鼠体内 GSH-
Px 和 SOD 活性水平,有效减少脂质过氧化物 MDA
的生成,治疗效果优于醋酸泼尼松或与之相当。
Table 3 Effect of LPA on the antioxidant ability of rats
( x ± s ,n=10)
Group
Dose
(mg/kg)
MDA
(U/ml)
SOD
(U/ml)
GSH-Px
(U/ml)
Normal - 9.84
±1.69a
172.14
±8.41b
3313.95
±174.60b
Model - 12.62
±1.52b
147.35
±10.98a
2670.80
±1121.33a
Prednisone acetate 30
11.76
±1.62b
144.40
±27.35a
3223.26
±105.04b
LPA low dose 75
11.32
±1.78b
147.83
±35.98a
3182.51
±460.29ab
LPA middle dose 150
11.11
±1.06ab
151.33
±11.58a
3195.35
±396.14b
LPA high dose 300
9.58
±1.73a
173.07
±19.66b
3332.09
±125.74b
3 讨 论
RA 是一种常见的以关节滑膜慢性炎症及系
统性血管炎为特征的慢性自身免疫功能障碍性疾
病,感染和自身免疫反应是 RA 发病和病情迁延的
中心环节,因此改善炎性反应和提高机体的免疫
能力成为该类疾病的治疗目标之一[3]。NO 是一种
新型的细胞信使分子和氧自由基, 作为一种炎症
介质直接参与类风湿关节炎炎症反应的病理过
程,是加速关节软骨破坏的重要介质[4]。白细胞
介素 IL-1β 是炎症反应的病理过程重要的炎症
因子,在类风湿关节炎炎症反应的发生、发展中
起着重要的作用[5],分析 NO 白细胞介素 IL-1β
的含量变化,对关节炎的发生及发展的机制研究
具有指导意义。
大量的医学研究结果表明,氧化自由基和细
胞炎症因子与 RA 的发生发展密切相关[6,7]。氧化
自由基会造成关节软骨损伤,抑制关节软骨 DNA、
基质蛋白多糖及胶原合成,同时加速软骨基质的
降解,导致基质细胞膜性结构严重损伤[8]。具有
酚羟基结构的多酚类化合物因其具有捕获自由基
的能力而成为 RA 治疗药物研究的热点之一[9,10]。
王斌等报道了白芍总苷对关节肿胀的保护作用与
260 Acta Nutrimenta Sinica,Jun.,2010, Vol.32 No.3
其降低脂质过氧化、恢复抗氧化酶活性和腹腔巨
噬细胞分泌功能有关[10]。姚余有等提出黄芪总黄
酮对大鼠佐剂性关节炎的治疗作用与其降低血清
脂质过氧化水平、滑膜细胞产生的 IL-1 和 NO 量
有关[12]。
LPA 含有丰富的酚羟基结构,能够剂量依赖
性地清除自由基。本实验结果显示,LPA 可有效
降低大鼠左侧继发性足肿胀厚度,降低 AA 大鼠血
清中过高的 NO、白介素 IL-1β 和 MDA 的含量,
提高机体血清的 GSH-Px、SOD 活性水平,且各 LPA
组间存在一定的剂量效应。实验结果提示 LPA 可
能通过提高机体抗氧化能力和抗炎水平达到减轻
AA 大鼠关节炎性损伤的目的。
[参 考 文 献]
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* * * * * * * *
讣 告
我国著名营养学家,中国疾病预防控制中心营养与食品安全所范文洵研究员因病医治无效于 2010
年 4 月 27 日 11 时 55 分在北京友谊医院病逝,享年 92 岁。范文洵教授是浙江绍兴人,1942 年毕业于
西南联合大学生物系。先后曾在清华大学农业研究所、中央卫生实验院、中国医学科学院、中国预防
医学科学院工作。她长期从事脂质生化与营养学方面的科学研究,是我国植物油资源开发、利用、健
康评价方面的先驱。她开展了我国野生油料植物资源调查及营养学、食用安全性评价;领导了我国食
物成分表中食物脂质成分数据库的建立;对食用油的营养学及健康作用进行了深入研究,较早地提出
了充分利用不同种类油脂的脂肪酸特性,进行科学调和的理念,为食用油产业的健康发展提供了科学
依据。她悉心培养了多名研究生和青年营养学工作者,为推动我国营养事业的发展做出了重要贡献。
范文洵教授 逝世