全 文 :书·研究论文·
[基金项目]国家自然科学基金资助项目(编号:30472034);湖北省自然科学基金项目(编号:2010CDB07501) [作者简介]孙文晓,男,硕士,
副主任医师,主要从事骨关节创伤研究,电话:13886054831,E-mail:sunwenxiao000@sohu.com [通讯作者]张海港,男,博士,教授,研究生导
师,主要从事抗炎免疫药物药理学研究,电话:023-68771019,E-mail:hg2ster@gmail.com
狼紫草水提物对小鼠体表溃疡模型组织中环氧酶 -2表达的影响
孙文晓1,2,杨华2,卢小岚2,张海港2 (1.华中科技大学同济医学院附属梨园医院骨科,湖北 武汉430077;2.第三军医
大学药物研究所与药剂学教研室,重庆400038)
[摘要] 目的:研究狼紫草水提物对小鼠皮肤溃疡组织环氧酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)表达的影响。方法:煎煮法制备
狼紫草水提物,醋酸化学刺激法制备小鼠体表溃疡模型。分别采用 Western blotting和RT-PCR法测定局部皮肤溃疡组织中
环氧酶-2蛋白及其mRNA表达情况。结果:正常小鼠皮肤组织中几乎无COX-2表达,模型组小鼠体表溃疡组织中COX-2蛋
白及其mRNA的表达均显著增加,应用高剂量(40g·kg-1)和中剂量(20g·kg-1)狼紫草水提物治疗后,二者表达水平明显降
低。结论:狼紫草水提物对COX-2有明显的干预作用,可预见其抗炎镇痛作用有较好应用前景。
[关键词] 狼紫草水提物;体表溃疡;前列腺素E2;环氧酶-2
[中图分类号]R966 [文献标识码]A [文章编号]1001-5213(2013)10-0757-03
Effects of aqueous extract fromLycopsis orientalis Lon skin ulcer tissue and cyclooxygenase-2
expression in mice
SUN Wen-xiao1,2,YANG Hua2,LU Xiao-lan2,ZHANG Hai-gang2(1.Liyuan Hospital,Tongji Medical Col-
lege,Huazhong University of Science and Technology,Hubei Wuhan 430077,China;2.Institute of Materia Medica and De-
partment of Pharmaceutics,Colege of Pharmacy,Third Military Medical University,Chongqing 400038,China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To explore the effects of aqueous extract fromLycopsis orientalis L.(AELO)on the expression of
COX-2in skin ulcer tissue of mice.METHODS AELO was prepared with decocting method and the skin ulcer model was in-
duced by acetic acid chemical stimulus.The expression of cyclooxygenase(COX)-2protein and mRNA were detected with
Western blotting and RT-PCR technique respectively.RESULTS The expressions of COX-2protein and mRNA obviously in-
creased in skin ulcer tissue as compared with those of normal control group.Nevertheless,after the administration of AELO
(40or 20g·kg-1),their expressions decreased significantly.CONCLUSION AELO can significantly down-regulate the ex-
pression of COX-2protein and mRNA in skin ulcer tissue.
KEY WORDS:Lycopsis orientalis L;skin ulcer;prostaglandin E2;cyclooxygenase-2
狼紫草(Lycopsis orientalis L.)是一种紫草科
狼紫草属一年生或越年生草本植物,分布于我国西
藏、西北、华北、河南以及中亚、欧洲等地。在我国民
间有悠久的药用历史,其味辛,温,归肝经,具有解毒
止痛之功效[1]。但长久以来,狼紫草仅仅以验方形
式用于民间,对其药理作用机制国内外尚少见系统
报道[2]。我们在前期研究中发现狼紫草水提物具有
显著的镇痛作用,能明显降低毛细血管通透性,减少
局部组织中前列腺素E2含量[3]。本研究进一步观
察狼紫草水提物对环氧酶-2蛋白和 mRNA表达的
影响,旨在为狼紫草的临床应用提供实验资料和理
论依据。
1 材料与方法
1.1 药品与试剂 狼紫草全草采集于河南西南部
野外,阴凉处自然晒干(第三军医大学药物研究所新
药研究中心制备)。羊抗鼠COX-2多克隆抗体(批
号sc-376861)与β-actin单抗(批号sc-47778)均购
自美国Santa Cruz公司;PCR引物序列如下:COX-
2上游:5’-TTC AAA AGA AGT GCT GGA AAA
GGT-3’,下 游:5’-GAT CAT CTC TAC CTG
AGT GTC TTT-3’;β-actin上游:5’-CTA TCG
GCA ATG AGC GGT TC-3’,下游:5’-CTT AGG
AGT TGG GGG TGG CT-3’,由上海生工公司合
成;ECL Western Blot化学发光试剂盒购自美国
Amersham Pharmacia公司(批号34079)。
·757·中国医院药学杂志2013年第33卷第10期Chin Hosp Pharm J,2013May,Vol 33,No.10
DOI:10.13286/j.cnki.chinhosppharmacyj.2013.10.004
1.2 仪器 UV-9100分光光度计(北京瑞利科学
仪器厂);SW2CJ21F型洁净工作台(江苏苏净);
PX2型PCR仪(英国Thermo Hybaid)。
1.3 动物 昆明小鼠,雌雄各半,SPF级,体质量
(20±2)g,购自第三军医大学实验动物中心(许可证
号:医动字第SCXK(渝)2007-0003)。购回后常规
饲养3d,随机分为以下5组:正常对照组;溃疡模型
组;高、中、低剂量治疗组,每组各10只。
1.4 方法
1.4.1 狼紫草水提物的制备[3] 取生药300g,粉
碎至细粉状后加1 000mL纯化水浸泡2h,文火煮沸
1.5h,过滤。药渣再加水500mL继续煎煮,煮沸
30min,过滤并加水重复煎煮1次。合并3次煎液,
4层纱布过滤后浓缩至2g·mL-1,即为狼紫草水提
物(aqueous extract from Lycopsis orientalis L,
AELO)。高压蒸汽灭菌后,保存于4℃备用。
1.4.2 小鼠皮肤溃疡模型的制备[4] 取直径为
10mm的滤纸片浸入冰醋酸中充分湿润。小鼠背部
皮肤剪毛,8%硫化钠脱毛,取滤纸片贴于皮肤处
30s后换另一滤纸片贴30s。
1.4.3 给药 按前述方法采用醋酸纸片复制小鼠
皮肤溃疡模型,从溃疡形成第2天开始,溃疡模型组
局部涂抹2mL生理盐水。高、中、低剂量治疗组局
部分别涂抹2,1,0.5g·mL-1的 AELO。继续局部
给药3d后处死动物。
1.4.4 皮肤溃疡环氧化物酶-2(cycloxygenase-2,
COX-2)蛋白表达分析 剪取局部组织,冰冷生理盐
水洗涤,滤纸吸干水分,在液氮中充分研碎,依次加
入4℃ 预冷的裂解缓冲液超声粉碎,4℃ 裂解
30min,12 000×g 离心30min,取上清液,Lowry
法测定各样品蛋白质含量。取40μg蛋白质样品加
2×上样缓冲液沸煮变性后,进行10%SDS-PAGE,
并转移至硝酸纤维素膜上。用含5%脱脂奶粉
TBST(pH 7.5)室温封闭1h,1×TBST洗膜3次,
每次15min,分别加入抗大鼠COX-2多克隆抗体
(1∶1 000)和抗大鼠β-actin多克隆抗体(1∶500),
4℃孵育过夜,洗膜4次,每次15min;加辣根过氧
化物酶(HRP)标记的二抗(1∶5 000),室温孵育2h;
洗膜后作ECL化学发光,X线片曝光显影。曝光后
X线片在 GIS-2009凝胶成像分析系统进行密度
分析,结果以COX-2与对应的β-actin的密度比值
表示相应蛋白质的表达水平高低。
1.4.5 COX-2mRNA表达检测 采用一步法抽取
总RNA。经逆转录后进行PCR扩增,94℃变性
30s,60℃解链30s,72℃延伸45s,共28个循环。
循环结束,72℃继续延伸10min,产物经1.0%琼脂
糖凝胶电泳,紫外灯下观察结果。以条带灰度的积
分光密度值作为基因表达的高低差异的参数。以β-
actin的光密度为内参照,各组扩增产物的光密度值
与之相比较,得到产物的相对表达量。
1.5 统计分析 采用SPSS 13.0统计软件对数据
进行统计学分析。数据以珚x±s表示,组间显著性检
验采用单因素方差分析,各水平组均数间的多重比
较用SNK法,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 狼紫草对皮肤溃疡组织COX-2蛋白表达的影
响 如图1所示,各组小鼠皮肤溃疡组织中COX-2
蛋白均有表达,而正常对照组皮肤组织则几乎没有
表达。与模型对照组小鼠比较,高剂量和中剂量狼
紫草治疗组蛋白表达均明显下降(P<0.01);中剂
量狼紫草治疗组皮肤溃疡组织COX-2蛋白表达下
调最为明显,低剂量治疗组与溃疡模型组无显著性
差异(P>0.05)(表1)。
2.2 狼紫草对皮肤溃疡组织COX-2mRNA表达
的影响 如图2所示,正常对照组COX-2mRNA
几无表达。与模型对照组比较,狼紫草中剂量和高
剂量治疗组COX-2mRNA均呈明显下调表达(P<
0.05),而低剂量治疗组和溃疡模型组则无显著性差
异(P>0.05)(表1)。
图1 小鼠皮肤溃疡组织中COX-2蛋白表达情况
1-溃疡模型组;2~4-AELO治疗组(10,20,40g·kg-1);5-正常对照组
Fig 1 Expression of COX-2protein in the skin ulcer tissue of mice
1-model of ulcer group;2-4-AELO treatment group(10,20,40g·
kg-1);5-control group
表1 AELO对小鼠体表溃疡组织中COX-2表达的影响(珚x
±s,n=10)
Tab 1 Effect of AELO on expression of COX-2in the skin
ulcer tissue of mice(珚x±s,n=10)
组别
剂量
/g·kg-1
COX-2蛋白
表达量
COX-2mRNA
表达量
正常对照组 - 0.03±0.02 0.021±0.008
模型组 - 1.01±0.21a 0.258±0.089a
低剂量狼紫草组 10 0.79±0.17 0.225±0.102
中剂量狼紫草组 20 0.57±0.15c 0.164±0.068b
高剂量狼紫草组 40 0.42±0.16c 0.172±0.081b
注:与正常对照组相比,aP<0.01;与模型组相比,b P<0.05,c P<
0.01。
3 讨论
紫草类植物中的多种成份都具有抗炎、镇痛、抗
菌止血等作用。狼紫草资源丰富,在我国民间经常
·857· 中国医院药学杂志2013年第33卷第10期Chin Hosp Pharm J,2013May,Vol 33,No.10
图2 皮肤溃疡组织中COX-2mRNA表达情况
1- 溃疡模型组;2~4-AELO治疗组(10,20,40g·kg-1);5- 正常对
照组
Fig 2 Expression of COX-2mRNA in the skin ulcer tissue of mice
1-model of ulcer group;2-4-AELO treatment group(10,20,40g·
kg-1);5-control group.
用于治疗疮肿溃疡,效果良好[5-7]。但长久以来,国
内外尚缺乏有关药效及其机制方面的系统研究。本
实验观察了紫草水提物(AELO)对小鼠皮肤溃疡组
织中COX-2蛋白及其mRNA表达的情况。结果显
示,狼紫草水提物(AELO)具有显著的下调溃疡组
织中COX-2及其mRNA的表达。
炎症反应过程与多种细胞因子有关。环氧化酶
在机体炎症反应过程中起着十分重要的作用,是当
前关于炎症发病机制以及疾病治疗的研究热点之
一[8-10]。而COX-2在正常组织中水平很低,一般难
以检测,其表达受细胞内外多种因素的影响,主要功
能之一就是催化花生四烯酸产生前列腺素 E2
(PGE2),参与机体的炎症反应。紫草科植物种类众
多,所含化合物十分复杂。其特性化合物主要是吡
咯里西啶类生物碱,主要存在于狼紫草属、牛舌草
属、倒提壶属等,具有广泛的药理及毒理活性,包括
肝毒性、抗肿瘤、抗菌、神经节阻滞等[11]。如夏玲红
等[12]对紫草素的现代药理作用研究显示紫草素的
抗炎机制可能与抑制花生四烯酸脂氧酶代谢有关。
滕宝霞等[13]对紫草烧伤露的镇痛、抗炎和体外抑菌
作用研究显示紫草烧伤露中的紫草油局部用药抑制
小鼠毛细血管通透性,抑制大鼠肉芽肿增生,具有抗
菌消炎的作用。但关于狼紫草属类的研究国内外尚
并未见类似文献报道。本实验运用小鼠皮肤溃疡模
型检测局部组织中COX-2蛋白及其mRNA表达情
况,揭示了炎症反应伴随局部溃疡组织中COX-2持
续性高表达,诱导大量病理性PGE2产生,促进炎症
反应和组织损伤形成皮肤溃疡。而狼紫草水提物
(AELO)具有显著的下调溃疡组织中COX-2及其
mRNA的表达。抑制PGE2的合成及分泌,降低组
织损伤和促进溃疡面修复产生了重要作用。
对于炎症的治疗,早期人们使用的非甾体类抗炎
药对COX-2均有抑制作用,但发现长期用甾体类抗
炎药易引起消化道溃疡或肾上腺皮质功能衰退等严
重并发症[14-15]。所以,从天然植物中寻找选择性
COX-2抑制剂,以期寻找疗效更好、不良反应更小的
药物是近年来研究的方向,如阿魏酸钠是传统中药当
归的主要药性成分之一,用阿魏酸钠灌肠能使大鼠醋
酸性结肠炎升高的COX-2和PGE2显著降低。青藤
碱是从中药青风藤中提取的一种单体生物碱,青藤碱
对COX-2酶活性的选择性抑制可能是其治疗类风湿
性关节炎取得了较好的疗效而不良反应小的主要原
因。在本实验中我们观察到小鼠皮肤溃疡组织COX-
2蛋白呈高表达,予以狼紫草水提物进行局部处理
后,各组COX-2蛋白的表达均较对照组降低,尤以中
剂量狼紫草处理组下调明显。并且中剂量和高剂量
处理组对小鼠局部炎症组织COX-2的 mRNA表达
均有下调作用。狼紫草水提物因对COX-2明显的干
预作用,为我们进一步探讨其抗炎镇痛作用靶点及单
体药物成分开发提供了理论依据。
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[收稿日期]2012-07-29
·957·中国医院药学杂志2013年第33卷第10期Chin Hosp Pharm J,2013May,Vol 33,No.10