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月光花豆乙醇提取物对急性肺损伤大鼠的保护作用



全 文 :月光花豆乙醇提取物对急性肺损伤大鼠的保护作用
唐秀能1,2,韦红棉1,黄仁彬2
(1.广西医科大学药理学教研室,南宁 530021;2.广西中医药大学附属瑞康医院,南宁 530011)
摘 要 目的 探讨月光花豆乙醇提取物(CABE)对急性肺损伤(ALI)大鼠的保护作用。方法 大鼠尾静脉注射
脂多糖 5 mg·kg -1复制 ALI 模型,免疫组化法测定大鼠肺组织中核因子-κBp65(NF-κB p65)的表达,酶联免疫吸附
(ELISA)法测定肺组织白细胞介素-1β(IL-1β)的含量,同时观察肺组织病理形态、肺组织的湿干质量比例(W/D)和肺组
织髓过氧化物酶(MPO)的活性。结果 模型大鼠和 CABE治疗大鼠肺组织 W/D分别为 5. 05 ± 0. 24,4. 35 ± 0. 21;IL-1β
含量分别为(320. 60 ± 19. 73) ,(294. 42 ± 13. 95)pg·mL -1;MPO 活性分别为(1. 31 ± 0. 18) ,(1. 04 ± 0. 18)U·g -1;与
模型大鼠比较,CABE治疗大鼠肺组织损伤减轻,IL-1β含量减少,肺组织W/D和 MPO活性降低,NF-κB p65 表达降低(P
< 0. 01)。结论 CABE对脂多糖诱导的 ALI大鼠具有明显的保护作用,干扰 NF-κB 途径和抑制 IL-1β 的生成可能是其
作用机制之一。
关键词 月光花豆乙醇提取物;损伤,肺,急性;核因子;白细胞介素
中图分类号 R282. 71;R285. 5 文献标识码 A 文章编号 1004 - 0781(2014)05 - 0569 - 04
Protective Effects of Ethanol Extracts of Calonyction Acculeatum Beans on Rats with
Acute Lung Injury
TANG Xiu-neng1,2,WEI Hong-mian1,HUANG Ren-bin2(1. Department of Pharmacology,Guangxi Medical
University,Nanning 530021,China;2. Ruikang Hospital Affiliated to Guangxi University of Chinese Medicine,
Nanning 530011,China)
ABSTRACT Objective To investigate the protective effects of ethanol extract of calonyction acculeatum beans(CABE)
on rats with acute lung injury(ALI). Methods The ALI model was induced via intravenous injection with 5 mg·kg -1
lipopolysaccharide(LPS). The expression of nuclear factor-κB p65(NF-κB p65)was determind by immunohistochemistry(IHC) ,
and the content of interleukin-1β(IL-1β)in the lung tissue was detected by enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA).
Meanwhile,lung tissue histopathology,the wet-dry weight ratio of lung and the activity of myeloperoxidase(MPO)in the lung
tissues were observed. Results The wet-dry weight ratio of lung of the model group and CABE treatment group was 5. 05 ±
0. 24,4. 35 ± 0. 21,respectively;the content of IL-1β was (320. 60 ± 19. 73) ,(294. 42 ± 13. 95)pg·mL -1,respectively;
the MPO activity was (1. 31 ± 0. 18) ,(1. 04 ± 0. 18)U·g -1,respectively. Compared with the model group,CABE lessened
the lung injury,decreased IL-1β level,reduced the lung dry-wet weight ratio and activity of MPO,and down-regulated the
expression of NF-κB /p65(P < 0. 05). Conclusion CABE has remarkedly protective effect on ALI induced by LPS in rats.
One of the mechanisms may be related to reducing the secretion of IL-1β and interfering with the activity of NF-κB.
KEY WORDS Ethanol extract of calonyction acculeatum beans;Injury,lung,acute;Nuclear factor;Interleukin
月光花 (Calonyction aculeatum)属于旋花科
(Convolvulaceae)一年生缠绕草本植物,主要分布于陕
西、江苏、浙江、江西、广东、广西、云南等地。月光花豆
是月光花的朔果,有舒筋活络、消肿镇痛、活血化淤之
功效,民间用于腰腿痛、风湿痛、月经痛、软组织损伤等
的治疗,有较好疗效。本课题组在前期药效学实验中
发现 月 光 花 豆 乙 醇 提 取 物 (ethanol extract of
calonyction acculeatum beans,CABE)能显著抑制二甲
收稿日期 2013 - 06 - 10 修回日期 2013 - 09 - 26
作者简介 唐秀能(1971 -) ,男,广西都安人,副主任药
师,硕士,主要从事临床药学、医院药事管理工作。电话:0771
- 2188067,E-mail:txnyaoshi2008@ 163. com。
通讯作者 韦红棉(1976 -) ,女,广西都安人,主管护师,
学士,主要从事医院护理工作。电话:0771 - 2188067,E-mail:
whmtyb@ 163. com。
苯致小鼠耳廓水肿反应、醋酸诱发小鼠毛细血管通透
性增高、角叉菜胶致大鼠和小鼠足肿胀程度及小鼠棉
球肉芽肿生长,显示有较好的抗炎作用。笔者在本实
验中通过研究 CABE 对急性肺损伤(acute lung injury,
ALI)的保护作用,进一步研究其抗炎作用,为月光花
的开发和利用提供理论及实验依据。
1 材料与方法
1. 1 实验动物 健康雄性 Wistar 大鼠,SPF 级,体质
量(200 ± 20)g,动物许可证号 :SCXK(桂)2009-
0002,由广西医科大学医学实验动物中心提供。
1. 2 药品与试剂 CABE 由广西医科大学药理教研
室提供(CABE的制备:月光花豆适量粗粉碎,加 10 倍
量 70%乙醇,浸泡 12 h 后回流提取 2 h,待冷却后过
滤,留第 1 次滤液;取第 1 次药渣加 8 倍量 70%乙醇,
回流提取 2 h,待冷却后过滤,留第 2 次滤液。取第 2
·965·医药导报 2014 年 5 月第 33 卷第 5 期
次药渣加 8 倍量 70%乙醇,回流提取 2 h,待冷却过
滤。合并 3 次滤液,于水浴冷却装置回收乙醇。收集
提取液并进行减压浓缩,得到浓缩物后,再分别配成所
需的相应浓度的 CABE)。地塞米松磷酸钠注射液
(1 mL∶5 mg) ,天津药业集团新郑股份有限公司,批
号:20101011;脂多糖(lipopolysaccharide,LPS) ,北京康
为生物有限公司,批号:20101108;白细胞介素-1β
(interleukin-1β,IL-1β)试剂盒,晶美生物工程有限公
司,批 号:20101013;肺 组 织 髓 过 氧 化 物 酶
(myeloperoxidase,MPO)试剂盒,南京建成生物工程研
究所,批号:20100506;免疫组织化学方法链霉亲和素-
生物素复合物(streptavidin-biotincomplex,SABC)试剂
盒,武汉博士德生物工程公司,批号:SA1022。
1. 3 LPS致大鼠 ALI模型的制备 将 32 只大鼠随机
分为 4 组,每组 8 只。模型组灌胃给予 0. 9%氯化钠
溶液,连续 7 d,每天 1 次,末次给药 30 min 后大鼠尾
静脉注射 LPS 5 mg·kg -1,6 h 后处死;正常组灌胃给
予等体积 0. 9%氯化钠溶液,连续 7 d,每天 1 次,末次
给药后 30 min后大鼠尾静脉注射等体积 0. 9%氯化钠
溶液,6 h 后处死;地塞米松组灌胃给予地塞米松
3 mg·kg -1,连续 7 d,每天 1 次,末次给药 30 min 后
大鼠尾静脉注射 LPS 5 mg·kg -1,6 h 后处死;CABE
组灌胃给予 CABE(相当于生药 3. 50 g·kg -1) ,连续 7
d,每天 1 次,末次给药后 30 min 后大鼠尾静脉注射
LPS 5 mg·kg -1,6 h后处死。所有动物处死后开胸采
集肺组织标本[1-3]。
1. 4 肺的湿质量 /干质量比值(W/D)测定 取出肺
脏,迅速剥离左肺,用滤纸吸干表面血渍,分析电子天
平称湿质量后置 75 ℃烘烤箱内烘干 48 h 至恒质量,
称干质量,计算肺湿质量 /干质量(W/D)值。
1. 5 肺组织匀浆 MPO活性及 IL-1β 含量测定 取右
肺上叶称质量后匀浆,参照 MPO检测试剂盒分析肺组
织中 MPO的含量。取右肺中叶用 0. 9%氯化钠溶液
制成 10%浓度匀浆,匀浆液经 3 000 r·min -1离心(r
= 12 cm)10 min,取上清液参照酶联免疫吸附试剂盒
说明书检测肺组织匀浆中细胞因子 IL-1β的含量。
1. 6 肺组织病理学检查 取右肺下叶放入中性甲醛溶
液固定 24 h,70%乙醇脱水、修块、石蜡包埋、切片,苏木
精-伊红染色,光镜下观察切片组织的受损等情况。
1. 7 核因子(nuclear factor,NF)-κB p65 免疫组化检
测 取右肺下叶放入中性甲醛溶液固定 24 h,70%乙
醇脱水,石蜡包埋切片,孵育,抗原热修复,链霉亲和
素-生物素标记法进行染色,二氨基联苯胺显色后封
片。测定各组肺组织中 NF-κB 的表达强度。
1. 8 统计学方法 应用 SPSS15. 0版统计学软件进行分
析处理,计量资料以均数 ±标准差(x ± s)表示,组间比较
采用成组 t检验,以 P <0. 05为差异有统计学意义。
2 结果
2. 1 大鼠 W/D、肺组织 MPO 活性和 IL-1β 含量 与
正常组比较,模型组大鼠的肺 W/D、肺组织匀浆 MPO
活性及 IL-1β含量均显著增高(P < 0. 01) ;与模型组
比较,地塞米松组、CABE 组大鼠肺 W/D、肺组织匀浆
MPO活性及 IL-1β均含量降低(P < 0. 01) ,见表 1。
2. 2 大鼠肺组织的病理学变化 光镜(10 × 10)观
察:正常组大鼠肺组织结构完整,肺泡清晰,肺泡间隔
无水肿及浸润等改变。与 CABE组、地塞米松组比较,
模型组大鼠肺泡壁完整性破坏严重,肺间质可见大量
蓝色炎症细胞浸润(蓝色颗粒为炎性细胞) ,肺泡间间
隔增宽,说明 CABE与地塞米松可有效保护 LPS 诱导
的急性肺损伤小鼠,见图 1。
2. 3 大鼠肺组织的 NF-κB p65 蛋白表达 经处理后
显微镜观察 NF-κB p65 蛋白阳性反应产物呈棕黄色。
正常组 NF-κB p65 蛋白呈弱阳性或阴性,其阳性反应
产物多分布在细胞质中。模型组 NF-κB p65 蛋白的表
达增高,显微镜观察可见细胞质及细胞核内分布均匀
的棕黄色颗粒,且大多数已进入细胞核,表明 NF-κB
p65 已活化。地塞米松组、CABE 组与模型组比较,棕
黄色颗粒明显减少,表明 NF-κB p65蛋白的表达下降,
表 1 4 组大鼠肺W/D、MPO活性和 IL-1β含量比较
Tab. 1 Comparison of the wet-dry weight ratio of lung,MPO activity and IL-1 β content among four groups of rats
x ± s
组别 剂量 /(g·kg -1) 大鼠 /只 W/D MPO/(U·g -1) IL-1β /(pg·mL -1)
正常组 … 8 3. 96 ± 0. 25 0. 72 ± 0. 11 64. 06 ± 7. 00
模型组 … 8 5. 05 ± 0. 24* 1 1. 31 ± 0. 18* 1 320. 60 ± 19. 73* 1
地塞米松组 0. 003 8 4. 21 ± 0. 19* 2 0. 99 ± 0. 20* 2 271. 61 ± 16. 21* 2
CABE组 3. 50 8 4. 35 ± 0. 21* 2 1. 04 ± 0. 18* 2 294. 42 ± 13. 95* 2
与正常组比较,* 1P < 0. 01;与模型组比较,* 2P < 0. 01
Compared with the normal group,* 1P < 0. 01;compared with the model group,* 2P < 0. 01
·075· Herald of Medicine Vol. 33 No. 5 May 2014
见图 2。每张切片随机选视野 5 个(40 × 10)观察,每
个视野细胞 100 个,计数 NF-κB p65 阳性细胞个数,取
其平均值,计算百分比,结果 CABE 组、地塞米松组、模
型组、正常组肺组织 NF-κB p65 阳性细胞分别占(45.
25 ± 12. 42)%,(47. 76 ± 9. 96)%,(65. 25 ± 8. 78)%,
(36. 98 ± 7. 86)%,模型组明显高于正常组(t = 3. 702,
P < 0. 01) ,CABE 组和地塞米松组明显低于模型组(t
= 3. 621,3. 615,均 P < 0. 01)。
3 讨论
ALI 是各种直接或间接致伤因素导致的肺泡上皮
细胞及毛细血管内皮细胞损伤,主要特征为弥漫性肺
间质及肺泡水肿,可导致急性低氧性呼吸功能不全,临
床主要表现为急性进行性呼吸困难和难治性低氧血
症,是急性呼吸窘迫综合征的一种过渡阶段[4]。大鼠
尾静脉注射 LPS一直是 ALI 经典建模方式之一,研究
表明,5 mg·kg -1LPS尾静脉注射即可导致 ALI[5]。本
实验病理结果显示,正常组大鼠肺组织结构完整,肺泡
清晰,肺泡间隔无水肿及浸润等改变,而模型组大鼠肺
泡壁完整性破坏严重,肺间质可见大量炎症细胞浸润,
肺泡间间隔增宽,肺部呈现急性炎症表现,证实本实验
ALI模型建立成功。
MPO是中性粒细胞的功能标志和激活标志,是反
映组织中炎性反应的重要指标,其水平及活性变化代
表着中性多形核白细胞的功能和活性状态[6]。MPO
活性则可以判断中性粒细胞在组织中浸润情况。
NF-κB 是参与炎症反应重要的转录因子之一,被
激活后可诱导多种细胞因子大量表达,在各种细胞外
刺激介导的细胞转导调控中起核心作用。在发生 ALI
的过程中,NF-κB途径是一个极为重要的途径[7-8]。许
多炎症因子(如 IL-1β)在炎症反应的各个阶段都受
NF-κB的调控[9-10]。NF-κB 的激活通过 NF-κB 信号转
导通路在第一时间对有害细胞的刺激做出反应,而不
需要新翻译出蛋白质进行调控[11-12]。IL-1β 作为前炎
症细胞因子,含有 NF-κB 的结合位点,当 NF-κB 受内
外源性刺激由细胞质向细胞核转移并活化后,启动了
炎症级联反应,对中性粒细胞及其他炎症细胞聚集、递
质释放等炎症过程中起关键作用,导致炎症反应的放
大[13]。
本研究结果显示,CABE 可降低肺组织炎性病变,
抑制 MPO活性增加,调节炎性细胞因子分泌。模型组
A.正常组;B.模型组;C.地塞米松组;D. CABE组
图 1 4 组大鼠肺组织的病理学变化(10 ×10)
A. normal group;B. model group;C. dexamethasone group;D. CABE group
Fig. 1 Pathological changes of lung tissue among four groups of rats(10 ×10)
A.正常组;B.模型组;C.地塞米松组;D. CABE组
图 2 4 组大鼠肺组织 NF-κB p65 蛋白的表达情况 (40 ×10)
A . normal group;B. model group;C. dexamethasone group;D. CABE group
Fig. 2 Expression of NF-κ Bp65 protein of lung tissue among four groups of rats(40 ×10)
·175·医药导报 2014 年 5 月第 33 卷第 5 期
大鼠肺组织中 NF-κB p65 和 IL-1β 的含量明显升高,
而 CABE组大鼠肺组织中 NF-κB 的含量显著减少,同
时 IL-1β 的水平显著降低,可推测 CABE 可能通过抑
制 NF-κB信号转导途径的过度激活,进而减少炎性递
质 IL-1β的合成和释放,是其对 ALI 的保护作用机制
之一。
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DOI 10. 3870 /yydb. 2014. 05. 005
2014 年《医药导报》各期药物专栏要目
第 1 期:抗肿瘤药物专栏; 第 7 期:消化系统疾病用药专栏;
第 2 期:神经科用药专栏; 第 8 期:心脑血管疾病用药专栏;
第 3 期:呼吸系统疾病用药专栏; 第 9 期:麻醉药物专栏;
第 4 期:抗感染药物专栏; 第 10 期:血液系统药物专栏;
第 5 期:营养药与维生素专栏; 第 11 期:药源性肾病专栏;
第 6 期:计划生育用药专栏; 第 12 期:皮肤性病药物专栏。
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