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青风藤醇提物与青藤碱治疗胶原诱导关节炎大鼠药效的比较研究



全 文 :基金项目 南京市卫生局医学科技发展项目(ZKX08022,YKK-
11101);江苏省六大人才高峰计划项目(2010-057);
南京市鼓楼医院青年启动项目(QJ2012020);南京药
学会常州四药科研项目(YX2012002)
作者简介 姚瑶,女,药师,硕士,研究方向临床药理学
Tel: 025-83105670 E-mail: yzgyyao@126.com
通讯作者 葛卫红,女,主任药师,硕士生导师,研究方向临床药学
收稿日期 2013-12-02 修回日期 2014-01-01
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摘 要 目的:以胶原诱导关节炎大鼠为研究对象,比较青风藤醇提物与青藤碱单体对类风
湿性关节炎的疗效。 方法:乙醇回流法提取青风藤干燥藤茎中包括青藤碱在内的成分,治疗Ⅱ型
胶原酶诱导关节炎大鼠,以青藤碱治疗组为阳性对照组,并设立模型组与对照组,进行关节评分/
体重记录,以及实验结束后各组大鼠血清中白介素-17、NF-κB 配位体受体活化剂以及可溶性蛋
白骨保护素水平测定。 结果:青藤碱与青风藤醇提物均能有效缓解胶原诱导的关节肿胀,与模型
组相比显著降低关节评分(P<0.05);与模型组相比,青风藤醇提物能够显著降低白介素-17 的水
平(P<0.05),然而青藤碱组白介素-17 与模型组相比无显著差异(P>0.05);青风藤醇提物与青藤
碱均能有效提高骨保护素水平(P<0.05);与模型组相比,青藤碱不能有效降低血清中 NF-κB 配
位体受体活化剂水平(P>0.05),然而青风藤醇提物却能显著抑制 NF-κB 配位体受体活化剂的分
泌(P<0.05)。 结论:青藤碱能够提高骨保护素水平,而青风藤对 NF-κB 配位体受体活化剂、白介
素-17 分泌的抑制作用优于青藤碱,提示青风藤醇提物中可能存在其他青藤碱类似物,亦能发挥
抗炎抗骨破坏的作用。
关键词 青风藤;青藤碱;类风湿性关节炎
中图分类号 R965 文献标志码 A 文章编号 1673-7806(2014)01-025-04
青风藤醇提物与青藤碱治疗胶原诱导关节炎
大鼠药效的比较研究 *
姚 瑶,葛卫红 **
南京大学医学院附属鼓楼医院药学部,南京 210008
类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种
临床常见的以侵犯滑膜关节为主的炎性自身免疫
病,其发病机制复杂,病变过程涉及多种细胞。 青风
藤,拉丁名 Sinomenium acutum,是防己科植物青藤
及毛青藤的干燥藤茎 [1],具有祛风湿、通经络等作
用,临床主要用于治疗类风湿性关节炎、红斑狼疮
等免疫系统疾病。 青风藤中包括如青藤碱(sinome-
nine,SIN)、 小 檗 碱 (berberine)、 青 风 藤 定 碱
(sinomendine)等。 青藤碱在青风藤中含量最多,高
达 2%[2],具有抗炎、镇痛、免疫调节等作用,目前有
青藤碱片和缓释片两种剂型在临床使用, 治疗 RA
有效, 可以一定程度地缓解关节炎症和抑制骨破
坏。 与此同时,其他一些成分也有镇痛、抗炎抗风湿
成分以及免疫抑制的作用, 都有可能对 RA 起到相
关治疗作用 [3],如小檗碱是一种异喹啉类生物碱,具
有广泛的药理作用,包括抗发炎。 李宇馨等[4]研究表
明,小檗碱通过抑制小鼠 PGE2 的产生,发挥抗炎和
镇痛作用。 Jeong等[5]研究发现小檗碱在巨噬细胞通
过激活磷酸腺苷酶 (amp-activated protein kinase,
AMPK) 来抑制炎症反应。 青风藤与青藤碱单体对
RA 治疗作用的比较鲜见报道。 本研究考察和比较
青风藤醇提物与青藤碱单体对胶原诱导关节炎大
鼠治疗作用的差异。
1 材料与方法
1.1 实验动物
8周龄 SPF 级健康 Sprague-Dawley (SD) 大鼠
50 只,雌性,体质量 150~170 g,由浙江省实验动物
中心提供,生产批号:scxk (浙)2008-0033,南京市
鼓楼医院动物实验中心饲养,适应性喂养 3 天后开
始用于实验。
1.2 试材与试剂
青风藤干燥藤茎(产于浙江,购于南京药业股
2014
Feb;22(1) CYP3A4/5、ABCB1 基因单倍型与中国肾移植患者他克莫司血药谷浓度相关性的研究
药学与临床研究
Pharmaceutical and Clinical Research
药 学
研 究
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DOI:10.13664/j.cnki.pcr.2014.01.005
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药学与临床研究
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份有限公司,批号:101028,经南京中医药大学吴启
南教授鉴定为防己科植物青藤藤茎); 正清风痛宁
片(湖南正清药业有限公司,批号:0907101);天然
牛Ⅱ型胶原蛋白(批号:C-7806);完全弗氏佐剂(批
号:C-9007);IL-17 酶联免疫吸附测定试剂盒 (批
号:10090913)、RANKL 酶联免疫吸附测定 (批号:
10090909)、OPG 酶联免疫吸附测定试剂盒 (批号:
10090913),均购于美国 Sigma公司。 所用化学试剂
均为色谱纯;实验用水为超纯水。
1.3 仪器
安捷伦 1100 高效液相色谱仪及附件;ELx800
吸收光酶标仪,美国 BioTek公司产品。
1.4 色谱条件
色谱柱为 ODS-C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);
流动相为水(用磷酸及三乙胺调整 pH 至 7.8)-乙腈
(40∶60);柱温为 30;流速为 1.0 mL·min-1;检测波长
为 262 nm;进样量 20 μL。
1.5 试药的制备
青风藤干燥藤茎粉碎,12 倍药量 95%乙醇回流
提取 2 次,每次 2 h,合并浓缩液,回收膏状溶剂,每
毫升相当于生药 50 g,加水稀释,使青风藤醇提物
混悬液含 2 mg·mL-1生药。 正清风痛宁片研磨,加入
适量乙醇,溶解,再加水制成 2 mg·mL-1青藤碱的混
悬液。
1.6 大鼠关节炎模型的制备
50 只大鼠称体重后, 随机分为对照组 10 只以
及造模组 40 只。 将溶于醋酸的Ⅱ型胶原蛋白先于
4℃低温保存过夜,第二天与完全弗氏佐剂以等体积
乳化。 乳化成功后,对模型组大鼠背部及尾部多点
行皮下注射, 诱导类风湿关节炎模型, 每只大鼠
0.15 mL,7 d 后进行第二次注射,方法与首次注射相
同。 对照组大鼠注射等量 0.9%氯化钠溶液。
1.7 关节评分
关节肿胀评分标准:关节处无肿胀,0 分;趾关
节微肿,1 分;趾关节及足趾处发生肿胀现象,2 分;
踝关节以下的足爪发生肿胀现象,3 分;全部足爪肿
胀(包括踝关节),4分。大鼠最终分数为四肢关节肿
胀分数总和,最高分为 16 分。 首次免疫注射后每 3
天称重 1 次,每次固定两名实验员记录关节肿胀评
分(arthritis index,AI)[6]。
1.8 分组与给药
造模第 21 天关节评分,AI>4 的认定为造模成
功。 其中 8 只未成模弃用,32 只成模大鼠又随机分
为模型组(n=12)和青风藤组、青藤碱组(n=10)。 开
始给药:青风藤组灌胃给予青风藤醇提液,使青藤
碱为 10 mg·kg-1·d-1;青藤碱组灌胃给予青藤碱的混
悬液,使青藤碱为 10 mg·kg-1·d-1;模型组与对照组
灌胃等量 0.9%氯化钠溶液;持续 36 d。
1.9 炎症因子测定
实验结束后,禁食一夜,次日于大鼠眼眶取血,
ELISA 法测定血清中白介素-17(interleukin-17,IL-
17)、NF-κB 配位体受体活化剂(receptor or activa-
tor of NF-KB ligand,RANKL) 以及可溶性蛋白骨
保护素(osteoprotegerin,OPG)水平,按试剂盒说明书
操作。
1.10 统计学方法
实验结果均以 x±s 表示。 用 SPSS 17.0 统计软
件分别对对照组、模型组,青风藤组的白介素-17、
NF-κB 配位体受体活化剂以及可溶性蛋白骨保护
素数据进行单因素方差分析,P<0.05 表示差异有统
计学意义。
2 结 果
2.1 青风藤中青藤碱含量测定
在“1.4”色谱条件下,青藤碱得到较好的分离,
无明显干扰峰出现,保留时间约为 6.9 min,色谱图
见图 1 -A。 回归方程为 :Y=19.836X+684.45,r2 =
0.9989,最低检测浓度 0.12 mg·L-1。青藤碱的青风藤
乙醇回流冷凝提取,醇提液超速离心 15 min,上清
液按照“1.4”色谱条件进样,色谱图见图 1-B。 根据
醇提液中的青藤碱含量计算每百克生药中青藤碱
的含量,青风藤中的青藤碱含量约为 2%,与文献报
道一致。 继而用适量青风藤制成醇提液,浓缩成膏
状, 加入纯化水稀释, 制成青藤碱含量为 2 g·mL-1
的混悬液。
2.2 大鼠关节评分
成模大鼠关节急性期表现为红、肿,以对称性
后肢关节为著,累及踝关节、膝关节、趾间关节等,
关节症状一般自后足首发, 症状呈进行性加重,后
图 1 青藤碱色谱图(A)与青风藤色谱图(B)
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药学与临床研究
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药 学
研 究
图 2 实验中各组大鼠 AI变化趋势
图 3 第 58天模型组与治疗组的 AI比较
注:* 表明两组间有显著性差异,P<0.05
肢在初次免疫后 20 d 左右出现第一个炎症高峰,即
刻开始给药,每 3 天记录关节评分,见图 2。 药物治
疗后,大鼠关节肿胀明显减轻,在整个治疗过程中
呈显著下降趋势,而模型组大鼠关节炎评分一直居
高不下,在第 35 天再次达峰,提示关节炎进入慢性
状态。治疗结束第 58天,模型组(model)大鼠关节评
分高至 7.5 分,大鼠消瘦且皆蜷缩于角落,畏寒、足
肿胀严重, 而青风藤醇提物组 (QFT) 和青藤碱组
(SIN)大鼠均得到不同程度的缓解,见图 3。 且青风
藤醇提物组关节炎评分低于青藤碱组(P<0.05)。
2.3 各组大鼠血清 IL-17、RANKL、OPG测定
青风藤醇提物组 IL-17、RANKL 水平显著低于
模型组(P<0.05),但未能降低到对照组水平;青藤碱
组 IL-17、RANKL 未能得到很好的控制, 与模型组
无显著差异(P>0.05);青风藤醇提物组 RANKL 水
平显著低于青藤碱组(P<0.05)。 青藤碱组和青风藤
醇提物组 OPG 水平显著高于模型组(P<0.05),其中
青藤碱组 OPG 水平与正常组相比无显著性差异
(P>0.05)。 见表 1。
3 讨 论
胶原诱导的关节炎(collagen-induced arthritis,
CIA)模型由 Trentham[7]于 1977 年首次报道,该模型
经常用于研究治疗类风湿性关节炎的药物,本研究
应用该模型探讨传统中药的醇提物与其有效单体
在大鼠体内药效的差异。 实验结果提示,青风藤醇
提物与青藤碱均能有效缓解胶原诱导的关节炎肿
胀,并且能够恢复关节功能;而青风藤醇提物能够
有效降低 IL-17、RANKL 的分泌, 提高 OPG 的水
平;青藤碱对 IL-17、RANKL 的作用不显著,却能显
著提高 OPG水平。
IL-17 是一种强大的前炎症细胞因子, 也是炎
症反应的微调因子,由 Th17 细胞分泌产生,可以刺
激成纤维细胞、角质细胞、上皮及内皮细胞释放 IL-
6、IL-8、 前列腺素 E2 (PGE2)、 基质金属蛋白酶
MMP等,还可诱导人成纤维细胞表达细胞间粘附分
子(ICAM-1), 促进 T 细胞增殖[8]。 然而,目前并未
有研究指出青藤碱能够直接抑制 Th17 的分泌,Yan
LC等的研究表明,青藤碱低剂量时不能发挥其抗炎
作用,反而青藤碱的一类衍生物能够显著抑制 Th17
的表达,从而减少 IL-6、TNF-α 的分泌,调节免疫。
这与本研究结果类似,同时推测青风藤醇提物中是
否存在与青藤碱结构类似的衍生物,能够发挥调节
免疫的作用,有待进一步研究[9]。
类风湿慢性炎症的结果是骨破坏, 最终致残,
青藤碱与青风藤醇提物均能有效提高 OPG 水平,青
风藤醇提物能够显著抑制 RANKL 的分泌。 OPG 与
RANKL 竞争性地结合到破骨细胞前体细胞的
RANK上,抑制破骨细胞的活化。破骨细胞是 RA骨
破坏进程中发挥关键作用的细胞。 RANKL 来源于
位于滑膜内膜层的成纤维样滑膜细胞 (fibroblast-
like synoviocytes,FLS), 它在 RA病变中异常活化,
是介导滑膜局部炎症的关键细胞之一,近年来研究
发现它也是参与关节破坏的主要效应细胞 [10]。 本研
究提示 , 青风藤醇提物和青藤碱均能通过改善
RANKL/OPG 的比值有效抑制骨破坏, 青风藤醇提
物的作用可能更为显著。 Chen DP 的研究表明,青
藤碱能够抑制 TNF-α 诱导的 VCAM-1 在正常 FLS
与 RA-FLS的表达,抑制 IL-6分泌[11]。Ou Y的研究
提示,青藤碱能够抑制 RA-FLS 的侵袭,并且降低
MMPs的分泌,保护软骨和骨[12。
总之,青藤碱能够提高 OPG 水平,而青风藤醇
提物对RANKL、IL-17分泌的抑制作用优于青藤碱,
且青风藤醇提物中的系列生物碱成分的结构相似,
表 1 各组大鼠血清 IL-17、RANKL、OPG 水平
(pg·mL-1,x±s)
注:*表示与模型组比较 P<0.05,&表示与青藤碱组比较 P<0.05
组别 n IL-17 RANKL OPG
对照
模型
青风藤
醇提物
青藤碱
10
12
10
10
221.05±82.76*
574.53±72.37
412.28±95.21*&
544.79±81.23
126.76±37.85*
202.16±20.16
167.44±14.68*&
238.53±47.82
67.20±5.58*
38.14±8.03
51.55±7.22*
67.52±6.65*
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Feb;22(1) 青风藤醇提物与青藤碱治疗胶原诱导关节炎大鼠药效的比较研究
药学与临床研究
Pharmaceutical and Clinical Research
药 学
研 究
Comparative Study between Sinomenium acutum Alcohol Extract and
Sinomenine on Treatment of Collagen-induced Arthritis in Rats
YAO Yao, GE Wei-hong
Nanjing Drum Tower Hospital, Nanjing 210018, China
ABSTRACT Objective: Comparative study between Sinomenium acutum alcohol extract and sinomenine
would be carried out in treatment of collagen-induced arthritis in rats. Methods: An ethanol reflux method
was applied to extract ingredients including sinomine from Sinomenium acutum, which was used to treat
collagen-induced arthritis in rats. Meanwhile, positive control group (collagen-induced arthritis rats treated
with sinomine), model group (collagen-induced arthritis rats treated with saline) and blank group (normal
rats treated with saline) were set up for comparison. Joint swelling scores and weights were measured. After
36 days, blood samples were collected after fast overnight for IL-17, RANKL and OPG determinantion.
Results: Joint swelling were ameliorated in Sinomenium acutum alcohol extract and sinomenine group,
whose joint swelling scores were lower than that in model group (P<0.05). Compared with the model group,
IL-17 in Sinomenium acutum alcohol extract group was reduced (P<0.05). There was no difference between
sinomenine and model group (P>0.05). OPG levels in Sinomenium acutum alcohol extract and sinomenine
group were elevated (P<0.05). RANKL in Sinomenium acutum alcohol extract group was reduced compared
with model group (P<0.05). Conclusion: Sinomenine was useful in elevating OPG level. However, RANKL
and IL-17 inhibition function of Sinomenium acutum was superior to sinomenine, which suggests that there
could be other sinomenie analogues in Sinomenium acutum alcohol extract with protecting function against
inflammatory and bone destruction.
KEY WORDS Sinomenium acutum; Sinomenine; Rheumatoid arthritis
都具有菲核结构,提示青风藤醇提物中可能存在其
他青藤碱类似物, 也能发挥抗炎抗骨破坏的作用,
青风藤醇提物成分分析和具体机制仍有待进一步
研究。
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