全 文 :浙江中医药大学学报 2013年 10月第 37卷第 10期
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基金项目:浙江省中医药科技计划项目(2010ZB025);浙江省教育厅科研项目(Y201121241)
Fund project: Traditional Chinese Medicine Project of Zhejiang Province(2010ZB025); Funds of Zhejiang Provincial Educational
Department(Y201121241)
通讯作者:赵伟春,E-mail: weichunzhao@hotmail.com
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37
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.10
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ct.
2013
论
著
腹水草抗大鼠乙醇型胃溃疡的作用及其对 NO、
iNOS和 VEGF表达的影响
杜勇 赵伟春 沈文文 王洁 叶洪琳
浙江中医药大学 杭州 310053
摘要:[目的]观察腹水草水提液抗大鼠乙醇型胃溃疡的作用效果,以及对一氧化氮(NO)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、和血管内皮生长因子
(VEGF)表达的影响。[方法] 48只 SPF级 SD大鼠随机分成正常对照组、模型组、雷尼替丁组,腹水草高、中、低剂量组,每组 8只。正常对照组和模
型组分别给予 0.9%生理盐水灌胃;而雷尼替丁组则给予 0.18%雷尼替丁混悬液灌胃(0.027g·kg-1·d-1);腹水草各剂量组分别给予高、中、低剂量腹
水草水提液灌胃(浓度分别为 2.8、1.4、0.7 g·kg-1·d-1),每天 1次,连续 14d。于最后 1次灌胃 1h后,采用无水乙醇造模 1h。然后处死大鼠,比较各组
大鼠胃溃疡指数及溃疡抑制率,分别采用硝酸还原酶法,夹心 ELISA和荧光定量 PCR法分析不同剂量腹水草水提液对 NO含量、iNOS活力,
VEGF蛋白,iNOS、VEGF mRNA表达的影响。[结果] 腹水草水提液可以显著的抑制溃疡的发生。腹水草水提液高、中、低剂量给药组的溃疡抑制
率分别为 90.83%、70.26%、45.93%。与模型组相比,腹水草高剂量给药组大鼠胃黏膜组织中 NO含量显著提高(P<0.01),腹水草各给药组大鼠胃黏
膜组织中 iNOS活力和 iNOS mRNA的表达量均显著提高(P<0.01),而对于 VEGF则无统计学差异。[结论] 腹水草水提液具有显著地抗大鼠乙醇
型胃溃疡的作用,其作用机制可能与提高胃组织中 NO含量,iNOS活力及其 mRNA的表达有关。
关键词:腹水草;胃溃疡;一氧化氮;诱导型一氧化氮合酶;血管内皮生长因子
中图分类号:R331 文献标识码:A 文章编号:1005-5509(2013)10-1151-05
Antiulcer Effects of Veronicastrum Axillare on Gastric Ulcer in Rats Induced by Ethanol and the Effect on the Expressions of NO, iNOS and
VEGF Du Yong, Zhao Weichun, Shen Wenwen,et al Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou(310053)
Abstract:[Aim] To observe the antiulcer effect of the water extract of Veronicastrum axillare(Sieb. et Zucc) Yamazaki(VAY) on rats, and the effects of nitric
oxide(NO), inducibie nitric oxide synthase(iNOS) and vascular endothelial growth factor(VEGF) expressions. [Method] Totally 48 SPF SD rats were random-
ly divided into 6 groups, i. e. the normal group, the model group, the ranitidine group, the high dose VAY group, the medium dose VAY group and the low
dose VAY group, 8 in each group. Rats in the normal group and the model group were respectively administered with 0.9% normal saline. Rats in the raniti-
dine group were administered with 0.18% ranitidine suspension(at the daily dose of 0.027 g·kg-1) by gastrogavage. Those in the high dose VAY group, the
medium dose VAY group and the low dose VAY group were administrated with VAY at the daily dose of 2.8g·kg-1, 1.4g·kg-1 and 0.7 g·kg-1 by gastrogav-
age, once daily for 14 days successively. The gastric ulcer model was established using absolute ethanol after the last gastrogavage one hour later. The ulcer in-
dex and ulcer inhibitory rate were compared in different groups after killing the rats. The NO concentration and iNOS vitality, the protein concentration of
VEGF, mRNA expressions of iNOS and VEGF were respectively analyzed by nitrate reductase method, sandwich ELISA and real-time fluorescent quantita-
tive PCR about the effects of different doses VAY. [Results] The water extract of VAY could significantly restrain gastric ulcer. The ulcer inhibitory rate of
high, middle and low dosage group were respectively 90.83%,70.26%,45.93%. Compared with model group, NO concentration in high dose VAY group in-
creased significantly(P<0.01), iNOS vitality and iNOS mRNA expressions in all VAY groups both promoted significantly(P<0.01), but it had no statistically
significant differences on VEGF. [Conclusion] Water extract of VAY had significant effects against gastric ulcer induced by absolute ethanol in rats. The
mechanism of VAY might relate to improving NO concentration, iNOS vitality and promoting mRNA expressions.
Key words: Veronicastrum axillare; gastric ulcer; NO; iNOS; VEGF
腹水草(Veronicastrum axillare)又名多穗草、爬
红岩,为玄参科腹水草属植物,味苦,微寒,辛,凉。归
肝、脾、肾经[1]。分布于安徽、浙江、江西、福建等。其主
要化学成分有甾醇、甘露醇、鞣质、树脂、糖类、无机
盐等[2]。腹水草用于治疗胸腔积液,或单味,或配伍运
用,均能收良好疗效[3]。本项目组的前期研究已首次
证明腹水草具有抗乙醇型胃溃疡的作用[4]。为了进一
步明确其抗乙醇型胃溃疡的作用机制,本实验以 SD
大鼠为研究对象,以 NO、iNOS和 VEGF为靶点,探讨
腹水草水提液抗乙醇型胃溃疡的效果及可能的作用
途径,为腹水草的开发和利用提供实验依据。
1 材料和方法
1.1 实验动物 清洁级(SPF)SD大鼠,体重 180~220g,
雌雄各半,购买自浙江中医药大学动物实验研究中
心。
1.2 主要药物及试剂 腹水草全草采自浙江省丽水
市,经浙江中医药大学姚振生教授鉴定为玄参科腹水
草属植物。将腹水草全草晒干、打碎,取 140g腹水草
粉末,用 8倍体积蒸馏水浸泡 0.5h,文火煎 1.5h,重复
3次,合并水提液,再将其置于旋转蒸发仪中,浓缩至
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DOI:10.16466/j.issn1005-5509.2013.10.022
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型
胃
溃
疡
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作
用
及
其
对
NO
、iNOS
和
VEGF
表
达
的
影
响
1000 mL,即得高剂量腹水草水提液(0.140 g·mL-1);
将高剂量水提液稀释 1倍,即得中剂量水提液(0.070
g·mL-1);将中剂量水提液稀释 1倍,即得低剂量水提
液(0.035 g·mL-1)。雷尼替丁胶囊(批号:0909100),由
福州海王福药制药有限公司生产。无水乙醇:浙江杭
州大方化学试剂厂,批号:20110705;氯仿:衢州巨化
试剂有限公司,批号:20090801;异丙醇:海凌峰化学
试剂有限公司,批号:120823;一氧化氮(NO)试剂盒:
南京建成生物工程研究所,批号:20120706;一氧化氮
合酶(NOS)试剂盒:南京建成生物工程研究所,批号:
20120711;血管内皮生长因子(VEGF)ELISA 检测试
剂盒:上海源叶生物科技有限公司,批号:
20120701A;RNA提取试剂盒:Trizol Reagent(批号:
15596-026);RNA 反转录试剂盒:PrimeScriptTM RT
Master Mix(RR036A),Takara公司生产;荧光定量
PCR 试剂盒 SYBR Premix Ex TaqTMⅡ(RR820A),
Takara公司生产。
1.3 大鼠分组、给药与造模 48只 SD大鼠,雌雄各
半。称重后,采用完全随机设计方案,分成正常对照
组、模型组、腹水草高剂量给药组、腹水草中剂量给药
组、腹水草低剂量给药组和雷尼替丁组 6组,每组 8
只[4]。分别灌喂不同剂量的药物,每天 1次,连续给药
14d。第 14d给药 1h后,除正常对照组外每只大鼠以
1mL无水乙醇灌胃[5],造模 1h,空白对照组则以每只
1mL生理盐水灌胃,造模前 24h禁食不禁水。
1.4 大鼠胃黏膜组织形态观察 造模 1h后,大鼠腹
腔注射 10%的水合氯醛(0.003mL·g-1),使其麻醉后
切开腹部,小心暴露胃组织,上自贲门,下自幽门剪下
胃组织。沿胃大弯将胃剪开,用冰生理盐水将附着在
胃表面的污血及结缔组织等杂物去除干净。将胃黏
膜面水平朝上展开,肉眼观察各组胃黏膜表面的溃疡
情况。
1.5 大鼠胃黏膜溃疡指数与溃疡抑制率的计算 将
胃黏膜组织水平展开,用直柄放大镜观察胃黏膜的损
伤情况。胃黏膜损伤表现为点状、线状的出血肿胀。计
分标准参照改良 Guth[6]标准:正常胃组织计 0分;局
部充血发红或点状损伤计 1 分;线状损伤长度≤1
mm者计 2分;线状损伤长度在 1+~2mm者计 3分,线
状损伤长度在 2+~3mm者计 4分,以此类推。其中线
状损伤长度>2mm且损伤宽度>2mm者计分加倍,总
计后作为溃疡指数。按照公式计算溃疡抑制率:溃疡
抑制率(%)=(模型组平均溃疡指数-实验组平均溃疡
指数)/模型组平均溃疡指数×100%。
1.6 胃组织中 NO、iNOS、VEGF 的测定 取部分胃
黏膜组织在液氮罐中保存,检测前取出,于 0℃条件
下匀浆,在 4℃下 3000r/min离心 10min,取上清。分别
采用硝酸还原酶法和抗体夹心 ELISA方法,严格按
试剂盒说明书,测定胃黏膜组织中 NO、iNOS、VEGF
的含量。
1.7 荧光定量 PCR检测胃黏膜组织中 iNOS、VEGF
mRNA 的表达 用 Trizol试剂盒进行胃黏膜组织总
RNA的提取[7],按照 PrimeScriptTM RT Master Mix试
剂盒说明书进行 cDNA第一链的合成,然后,按照
SYBR Premix Ex TaqTMⅡ试剂盒说明书进行 iNOS
和 VEGF 荧光定量 PCR扩增(引物见表 1),扩增结
束后以 β-actin为内参基因,按下述公式计算 ΔCt和
ΔΔCt:ΔCt=Ct 内参基因-Ct 目的基因;ΔΔCt=(Ct 实验组内参基因-Ct
实验组目的基因)-(Ct 对照组内参基因-Ct 对照组目的基因)进行相对定
量检测;则实验组目的基因与对照组目的基因的差异
表达量(2-ΔΔCt)可用下式计算:实验组目的基因/对照
组目的基因=2-ΔΔCt[8]。
1.8 数据统计分析 采用 SPSS 19.0统计软件进行
表 1 β-actin、iNOS和 VEGF正向引物和反向引物
Tab.1 Forward and reverse primers for β-actin, iNOS and VEGF
引物 正向引物 5′–3′ 反向引物 5′–3′ 产物大小(bp)
β-actin
iNOS
VEGF
CCCATCTATGAGGGTTACGC
GAGATTTTTCACGACACCCTTC
TTACTGCTGTACCTCCAC
TTTAATGTCACGCACGATTTC
TATTTCCTTTGTTACGGCTTCC
ACAGGACGGCTTGAAGATA
150
198
188
数据分析,所有数据以均值±标准差(x±s)表示,不同组
间两两比较采用单因素方差分析(One-way ANOVA)
的最小显著性法(LSD法),P<0.05为差异有统计学意
义。
2 结果
2.1 腹水草水提液对乙醇型胃溃疡大鼠胃黏膜组织
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作
用
及
其
对
NO
、iNOS
和
VEGF
表
达
的
影
响
形态的影响
由图 1可知,与模型组相比,腹水草各剂量组大
鼠胃黏膜较完整,出血点较少,随着腹水草剂量的提
高,出血点明显减少,特别是腹水草高剂量给药组大
鼠胃黏膜表面色泽较红润,几乎没有出血点。说明腹
水草水提液对大鼠胃黏膜具有明显的保护作用。
2.2 腹水草水提液对乙醇型胃溃疡大鼠胃黏膜溃疡
指数及溃疡抑制率的影响 由表 2可知,与正常对照
图 1 各组大鼠胃黏膜组织形态比较
Fig.1 Comparation of gastric mucosa histological form in different groups
注:A为正常组;B为模型组;C为雷尼替丁组;D为腹水草高剂量组;E为腹水草中剂量组;F为腹水草低剂量组。
Note: A, normal; B, model; C, ranitidine; D, high dosage of V. axillare; E, medium dosage of V. axillare; F, low dosage of V. axillare.
组比较,模型组大鼠的胃黏膜溃疡指数显著增加(P<
0.01);与模型组比较,腹水草高、中、低剂量给药组的
溃疡指数均显著降低(P<0.01),证明腹水草水提液对
胃黏膜的保护作用,其保护作用呈剂量依赖关系,腹
水草高剂量给药组对乙醇型胃溃疡的抑制作用最强。
2.3 腹水草水提液对大鼠胃黏膜组织中 NO、iNOS
表 2 各组大鼠胃黏膜溃疡指数和溃疡抑制率比较(x±s)
Tab.2 Comparation of ulcer index and ulcer inhibitory rate in different groups(x±s)
组别 n 溃疡指数(分) 溃疡抑制率(%)
模型
雷尼替丁
腹水草高剂量
腹水草中剂量
腹水草低剂量
8
8
8
8
8
127.13±21.6
83.73±11.8*
11.85±2.5*△
38.42±10.3*△▲
69.35±13.1*△▲○
——
38.26±7.25
90.83±1.23△
70.26±5.49△▲
45.93±7.98△▲○
注:与模型组比较,*P<0.01;与雷尼替丁组比较,△P<0.01;与腹水草高剂量组比较,▲P<0.01;与腹水草中剂量组比较,○P<0.01。
Note: Compared to model, *P<0.01; compared to ranitidine, △P<0.01; compared to high dosage of V. axillare, ▲P<0.01; compared to medium dosage of
V. axillare, ○P<0.01.
和 VEGF含量的影响 由表 3可知,雷尼替丁组(阳
性对照组)大鼠胃黏膜组织 NO含量较模型组显著增
加,差异有统计学意义(P<0.01)。腹水草高剂量给药组
较模型组大鼠胃黏膜组织 NO含量显著提高(P<0.01)。
与模型组相比,正常对照组和腹水草各剂量组 iNOS
的活力显著提高(P<0.01),雷尼替丁组无显著性差异。
而对于VEGF,正常组和模型组与腹水草各给药组比
较,均无统计学差异。
2.4 腹水草水提液对大鼠胃黏膜组织中 iNOS 和
VEGF mRNA表达的影响
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表 3 各组大鼠胃黏膜组织中 NO、iNOS和 VEGF含量的比较
Tab.3 Comparation of NO, iNOS and VEGF level in different gastric mucosa tissue on rats
组别 n NO(mol/gprot) iNOS(U/mgprot) VEGF(ng/g)
正常
模型
雷尼替丁
腹水草高剂量
腹水草中剂量
腹水草低剂量
8
8
8
8
8
8
5.21±1.23
7.95±1.61*
11.45±2.56*△△
15.43±2.42*△△▲▲
8.68±1.37*▲▲○○
6.78±1.45*△▲▲○○●
0.026±0.005
0.017±0.006*
0.020±0.004*△
0.038±0.007*△△▲▲
0.030±0.003*△△▲▲○○
0.024±0.005△△▲○○●
1.74±0.35
1.65±0.39
1.59±0.40
1.80±0.25
1.66±0.28
1.77±0.23
注:与正常组比较,*P<0.01;与模型组比较,△P<0.05,△△P<0.01;与雷尼替丁组比较,▲P<0.05,▲▲P<0.01;与腹水草高剂量组比较,○P<0.05,○○P<
0.01;与腹水草中剂量组比较,●P<0.05, ●●P<0.01。
Note: Compared to normal, *P<0.01; compared to model, △P<0.05,△△P<0.01; compared to ranitidine, ▲P<0.05, ▲▲P<0.01; compared to high dosage of V.
axillare, ○P<0.05, ○○P<0.01; compared to medium dosage of V. axillare, ●P<0.05, ●●P<0.01.
由表 4可知,与模型组相比,腹水草高、中剂量组
iNOS mRNA的相对表达量显著提高(P<0.01),腹水
草低剂量组显著提高(P<0.05),对于 VEGF 而言,各
腹水草给药组与模型组比较无统计学差异(P>0.05)。
这说明腹水草具有显著提高 iNOS mRNA 表达的效
果而对 VEGF mRNA的表达无明显作用。
3 讨论
目前,胃溃疡的发病机制普遍认为是由胃黏膜攻
表 4 各组大鼠胃黏膜组织中 iNOS和 VEGF mRNA相对含量
Tab.4 Relative expressions of iNOS and VEGF mRNA in different gastric mucosa tissue on rats
组别 n iNOS mRNA的相对含量 VEGF mRNA的相对含量
正常
模型
雷尼替丁
腹水草高剂量
腹水草中剂量
腹水草低剂量
8
8
8
8
8
8
1
0.59±0.12△
0.79±0.33
1.59±0.39△*▲
0.99±0.27*○
0.83±0.25○
1
0.76±0.13
0.77±0.21
0.88±0.37
0.80±0.31
0.76±029
注:与正常组比较,△P<0.01;与模型组比较,*P<0.01;与雷尼替丁组比较,▲P<0.01;与腹水草高剂量组比较,○P<0.01。
Note: Compared to normal, △P<0.01; compared to model, *P<0.01; compared to ranitidine, ▲P<0.01; compared to high dosage of V. axillare, ○P<0.01.
击因子和防御因子失衡[9]。在新陈代谢正常的情况下,
胃黏膜有能力抵抗胃酸和胃蛋白酶等攻击因子的侵
蚀。只有当特殊原因导致攻击因子过强或保护因子
减弱,而使得局部黏膜的抵抗力显著降低时,才发生
胃溃疡。本实验首先通过对各组大鼠的胃黏膜形态、
溃疡指数及溃疡抑制率进行比较,探讨腹水草水提液
抗乙醇型胃溃疡的效果,然后从 NO、iNOS、VEGF这
几个因子入手,研究腹水草抗乙醇型胃溃疡的可能
作用机制。结果显示,腹水草各给药组大鼠胃黏膜形
态完整性较好,溃疡指数显著降低,表明腹水草水提
液能有效抑制无水乙醇诱导的大鼠胃黏膜损伤。
一氧化氮(NO)是一种具有多种生物学活性的物
质,它具有松弛血管平滑肌、舒张血管、抑制血小板
聚集及抑制内皮细胞增殖等作用[10]。一氧化氮具有重
要的胃黏膜保护作用,可减少胃肠黏膜的损伤,其作用
可能涉及多种机制,其次 NO对调节胃肠道黏膜的血
流量,以及维持黏膜完整性和微血管屏障的正常功能
有着重要作用;参与调节胃的酸碱平衡,对溃疡愈合
有促进作用;NO 还能参与调节胃壁细胞 H+,K+-
ATPase活性,抑制胃酸分泌[11]。一氧化氮合酶(NOS)
是 NO 合成的限速酶,决定着 NO 的含量,包括内皮
型 NOS(eNOS)、神经型 NOS(nNOS)和诱导型 NOS
(iNOS)三种,其作用主要为舒张血管、抑制血小板聚
集、抗平滑肌细胞增殖、参与神经信息传导和内分泌
调节等。本实验结果表明,腹水草高、中、低剂量组的
NO 含量及 iNOS活性和模型组相比有显著升高,且
腹水草浓度越高,NO含量和 iNOS活力越高,胃溃疡
指数随之降低,抑制率随之升高。由此可见,腹水草
能提高 iNOS的活力,从而增加 NO的合成,抑制溃疡
的发生,减少无水乙醇对胃黏膜的损伤。
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、iNOS
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VEGF主要通过调节各种胃黏膜保护因子和破
坏因子之间的平衡而修复黏膜[12]。同时,VEGF可通
过提高血管通透性,稀释胃毒素的毒性,降低出血损
伤,从而提高胃黏膜的防御力。VEGF还可刺激内皮
细胞产生 NO,并使其浓度呈剂量依赖性升高,从而
起维持血管作用[13]。本实验中腹水草对 VEGF蛋白及
mRNA的表达量作用效果不明显,其作用途径可能与
VEGF无关。
综上所述,腹水草水提液对抗大鼠乙醇型胃溃疡
作用效果显著,能显著提高 NO含量和 iNOS的活力,
而对 VEGF蛋白及 mRNA 的表达量无明显作用,因
此,腹水草抗大鼠乙醇型胃溃疡作用机理可能与提高
胃黏膜组织中 NO含量和 iNOS的活力有关。
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(收稿日期:2013-06-29)
杜
勇
,
等
:
腹
水
草
抗
大
鼠
乙
醇
型
胃
溃
疡
的
作
用
及
其
对
NO
、iNOS
和
VEGF
表
达
的
影
响
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