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黑紫藜芦对小鼠小脑和大脑皮层细胞DNA损伤研究



全 文 :的一个成员,它具有独立于其它基因以外的细胞毒作用,可
不依赖激活和抑制相关基因而诱导细胞凋亡。相反,bcl-2
的抗凋亡作用一部分是通过抑制 bax 的细胞毒作用而实现
的。本实验中 Tunel染色进一步验证了心肌缺血损伤可导致
凋亡细胞明显增多,免疫组化结果亦提示与对照组比较,缺
血模型组 bax阳性细胞表达明显增加,bcl-2 亦有一定程度增
加。目前抑制细胞凋亡的措施并不太多,有研究认为 β受体
阻滞剂、钙离子拮抗剂及某些中药对细胞凋亡有抑制作
用[6-7]。近年来,随着传统医学的发展,中药在心血管疾病中
的作用越来越受到重视。本实验中迷迭香酸是山东省天然
药物工程技术研究中心通过结构改造获得的一个单体化合
物,经过结构改造后增加了其水溶性及稳定性。实验中与缺
血模型组比较,迷迭香酸给药组细胞凋亡数目明显减少,免
疫组化结果同时表明迷迭香酸能上调抗凋亡因子 bcl-2 和下
调促凋亡因子 bax的表达,说明迷迭香酸抗心肌缺血的机制
可能与其对凋亡基因的调节密切相关。
参考文献:
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黑紫藜芦对小鼠小脑和大脑皮层细胞 DNA损伤研究
丛 悦1, 张亚宏1, 郭 磊2, 王金辉2*
(1.河南大学药物研究所,河南 开封 457004;2.沈阳药科大学中药学院,辽宁 沈阳 110016)
收稿日期:2010-07-15
基金项目:新世纪优秀人才支持计划(NCET-04-0289)
作者简介:丛 悦(1978—) ,女,副教授,从事中药有效成分研究。Tel:(0378)3880680,E-mail:congyue1027@ 163. com
* 通信作者:王金辉,Tel:(024)23986478,E-mail:wjh. 1972@ yahoo. com. cn
摘要:目的 以小白鼠小脑和大脑皮层细胞为对象,观察黑紫藜芦对其 DNA 损伤的影响,旨在探讨黑紫藜芦的遗传毒
性,找到遗传毒性的主要部位。方法 采用单细胞凝胶电泳方法(彗星试验) ,通过灌胃给药 7 d 后,检测黑紫藜芦水提
物和黑紫藜芦总碱对小鼠小脑和大脑皮层细胞 DNA损伤的影响。结果 黑紫藜芦水提物和黑紫藜芦总碱低中高剂量
(0. 1、1. 0、2. 0 mg /kg)均可不同程度的使小鼠小脑、大脑皮层脑细胞尾矩增加(P < 0. 001) ,DNA发生断裂。结论 黑紫
藜芦水提物和黑紫藜芦总碱都对小鼠小脑和大脑皮层细胞产生 DNA损伤,其中黑紫藜芦总碱对 DNA破坏最强,是藜芦
产生遗传毒性的主要部位。
关键词:紫藜芦;总碱;单细胞凝胶电泳;遗传毒性
中图分类号:R285. 5 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2011)07-1234-03
黑紫藜芦 Veratrum japonicum (Baker)Loes. f.为百合科
Liliaceae植物,根及根茎入药,味苦,辛,性寒,有大毒,归肝、
肺、胃经,治疗中风痰壅、喉痹不通、癫痫、头痛等[1]。现代药
理研究发现藜芦具有降压、强心、改善脑循环、抗肿瘤、抗菌
杀虫等作用,同时发现藜芦具有生殖毒性、遗传毒性和神经
毒性,能使妊娠期母羊或母牛腹中胎盘发生畸形或死胎[2-3]。
前期研究发现黒紫藜芦单体生物碱(neogermine,germine,
germerine,neogermbudine)会使小鼠脑区细胞的 DNA 链都有
不同程度的断裂[4]。所以采用单细胞凝胶电泳方法(彗星
试验)[5-8],以彗星尾矩为检测指标,研究黑紫藜芦水提物和
黑紫藜芦总碱对小鼠小脑和大脑皮层细胞 DNA 的破坏,进
一步研究藜芦致畸的主要毒性成分部位。
1 材料
1. 1 动物 健康清洁级昆明系小白鼠,雄性,8 ~ 10 周龄,
体质量 18 ~ 22 g,常规饲养,购于沈阳药科大学实验动物中
心。
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1. 2 溶液与试剂 低熔点琼脂糖(LMA,美国进口分装)、
正常熔点琼脂和溴化乙啶(EB,美国进口分装)均购于华美
生物工程公司。乙二胺四乙酸二钠(Na2EDTA,分析纯)购
自天津市博迪化工有限公司。曲拉通 X-100(TritonX-100,进
口分装)购自广州市化学试剂玻璃仪器批发部。三羟甲基氨
基甲烷购自天津市化学试剂公司分公司。黑紫藜芦水提物
和黑紫藜芦总碱由河南大学药学院中药教研室提供,DMS
和 DMSO购于天津福辰化学试剂公司。PBS 缓冲液(8. 01 g
NaCl、0. 2 g KCl、2. 9 g Na2HPO4、0. 2 g KH2PO4 溶于 1 000
mL去离子水中,灭菌 15 min) ;细胞裂解液(2. 5 mol /L NaCl,
100 mmol /L Na2EDTA,用 NaOH调 pH10 的 10 mmol /L Tris-
HCl,用前加 1% TritonX-100,10% DMSO) ;碱性电泳缓冲液
(1 mmol /L Na2EDTA,300 mmol /L NaOH)。
1. 3 仪器 DYY-6B 型稳压稳流电泳仪和 DYCP-38B 型水
平电泳槽均购自北京市六一仪器厂。HH. S112 型电热恒温
水浴锅购于北京长安科学仪器厂。日本 VANOX 型 OLYM-
PUS荧光显微镜。全磨砂载玻片购自秦皇岛威克医化玻璃
有限公司。LUCIA Ver 4. 71 彗星实验分析软件系统。
2 方法
2. 1 给药方案 昆明系雄性小白鼠 32 只,分为空白对照
组、阳性对照组、黑紫藜芦水提物组(0. 2、1. 0、2. 0 mg /kg)、
黑紫藜芦总碱组(0. 2、1. 0、2. 0 mg /kg) ,每组 4 只。空白对
照组灌胃给予等容积蒸馏水,阳性对照组给予 DMS(硫酸二
甲酯) ,连续灌胃给予 7 d,给药后 1 h,断头。
2. 2 脑区单细胞悬液制备 取小白鼠断头,取脑,快速转移
至冰冷的 PBS(pH7. 4)平衡盐溶液中,然后分离出大脑皮层
部分和小脑部分,分别手动匀浆之后,置入离心机以 1 000 r /
min转速离心 5 min,然后加入适量 PBS制备单细胞悬液。
2. 3 琼脂糖凝胶片制备 在全磨砂载玻片上铺二层胶,第
一层为 100 μL正常熔点的琼脂糖凝胶溶液,盖上盖玻片,尽
量避免产生气泡,然后在 4 ℃条件下固化 10 ~ 15 min。取出
已经铺好第一层胶体的载玻片,去掉盖玻片,轻轻刮去第一
层凝胶,然后将细胞悬液与 LMA 在 37 ℃条件下,按 1 ∶ 1
(100 μL ∶ 100 μL)比例混合,滴加 100 μL含有细胞的 LMA
在载玻片上,作为第二层,盖上盖玻片,置 4 ℃下固化 30
min。第一层胶的主要目的是使第二层平整和附着紧密。
2. 4 单细胞裂解 移去盖玻片,置入新鲜配制 4 ℃预冷的
细胞裂解液中 1. 5 h,进行细胞裂解。
2. 5 DNA碱解旋 取出载玻片,并列置于水平凝胶电泳槽
中,玻片间不留空隙,加入新鲜配制的碱性电泳缓冲液,液面
覆过载玻片胶面 0. 25 cm左右,放置 30 min,使 DNA双链解
螺旋。
2. 6 电泳 在电压 0. 92 V /cm、电流 300 mA、室温条件下,
电泳 20 min。
2. 7 中和与染色 电泳后取出载玻片,用缓冲液(0. 4 mol /
L Tris-HCl,pH7. 5)中和,每次中和 15 min,共 3 次。再将载
玻片放入无水乙醇中固定 1 h后,取出载玻片晾干或用滤纸
吸干多余液体。每个载玻片上加 50 μL 的 20 μg /mL EB 水
溶液,盖上盖玻片,在 4 ℃下染色 20 min。
2. 8 镜检和观察 在荧光显微镜下,DNA 被染成红色。没
有发生 DNA断裂的细胞,只呈现一个圆形的荧光核心;发生
了 DNA断裂的细胞则像拖尾的彗星,这是由于 DNA断片离
开头部向阳极方向迁移,形成一个像彗星样的拖尾。每个样
本随机观察 50 个细胞,应用 LUCIA软件进行图像分析。
2. 9 统计学处理 利用 SPSS12. 0 统计软件进行实验数据
处理。尾矩(尾矩 =慧尾长 ×尾部 DNA%)采用均值 ±标准
误差(x ± s)表示,利用单因素方差分析(one-way ANOVA)检
验总体差异的显著性,并用 LSD 法对各实验组进行比较,分
析组间差异。
3 实验结果
连续灌胃给予藜芦 7 d后,黑紫藜芦水提物和黑紫藜芦
总碱低中高剂量(0. 1 mg /kg、1. 0 mg /kg、2. 0 mg /kg)均能使
小鼠小脑、大脑皮层细胞的彗星尾矩明显增加,且与空白对
照组比较有统计学差异(P < 0. 001) ,结果见图 1。
A
B
图 1 黑紫藜芦水提物(A)和黑紫藜芦总碱(B)对小鼠小脑
和大脑皮层 DNA损伤的影响(n =4)
注:尾矩的变化可反映细胞 DNA断裂程度。每组重复检测 200 个细
胞,***P < 0. 001。
4 讨论
DNA氧化损伤是多种的,包括 DNA 结构链断裂、诱导
DNA-蛋白质交联和 DNA-DNA 交联、碱基修饰、姊妹染色单
体交换等。DNA断裂的链必须不断修复,如果修复过程出
现编码的错误,就会导致基因突变,其后果可能发生遗传学
差异、遗传易感性、遗传性疾病、致死突变等。在检测链断裂
方法中,彗星试验具有简便、灵敏、快速等优点,因此被广大
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研究人员采用。目前尚未见应用彗星试验来研究黒紫藜芦
对实验动物不同脑区单个脑细胞影响的报道。
实验结果表明,黑紫藜芦水提物和黑紫藜芦总碱低、中、
高剂量均能导致彗星拖尾明显,随着剂量加大,彗星尾矩也
增加,表明小鼠小脑和大脑皮层细胞都出现了 DNA损伤,并
呈现剂量-效应关系。其中黑紫藜芦总碱使小鼠脑区细胞
DNA断裂最严重,并且小脑和大脑皮层细胞 DNA 损伤程度
相近,证明了黑紫藜芦总碱是导致细胞 DNA 损伤的关键因
素,也是藜芦导致遗传毒性的主要成分部位。同时可以看出
黑紫藜芦水提物低、中、高剂量对 DNA 破坏比较轻,所以黑
紫藜芦水提物在给药剂量 0. 2 ~ 2. 0 mg /kg 范围内,对神经
细胞的遗传毒性不大。
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杜仲降压片对自发性高血压大鼠血压的影响及机制研究
李利生, 余丽梅, 黄燮南, 吴 芹, 孙安盛*
(遵义医学院 药理学教研室 /贵州省基础药理重点实验室,贵州 遵义 563003)
收稿日期:2010-06-04
基金项目:贵州省中医药管理局资助项目(黔中医药发[2008]42 号)
作者简介:李利生(1979—) ,男,硕士,讲师,研究方向:心血管药理学。Tel:(0852)8609623,E-mail:medlls@ sina. com. cn
* 通信作者:孙安盛(1945—) ,男,教授,研究方向:心血管药理学。Tel:(0852)8609623,E-mail:anshengsun@ yahoo. com. cn。
摘要:目的 研究杜仲降压片对自发性高血压大鼠(SHR)血压的影响,并探讨其机制。方法 将 SHR随机分为 5 组,生
理盐水组、杜仲降压片低、中、高剂量组(125、250、500 mg /kg)和卡托普利组(10 mg /kg) ,每组 8 只,均连续灌胃给药 4
周。采用尾动脉无创测压法测量治疗前后心率(HR)、收缩压(SBP)和舒张压(DBP)的变化;末次给药后 1h 麻醉取血,
检测 SHR血清一氧化氮(NO)、内皮素(ET)、丙二醛(MDA)量及超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。结果 高、中、低
剂量杜仲降压片均可降低 SHR 的 SBP和 DBP,对 HR未见明显影响,可显著提高血清 NO、ET量;高剂量的杜仲降压片
还可增强 SOD活性,降低血清 MDA量。结论 杜仲降压片能够降低 SHR的血压,可能与调节 NO/ET平衡,增强机体抗
氧化能力,促进氧自由基清除等有关。
关键词:杜仲降压片;血压;自发性高血压大鼠;一氧化氮;内皮素
中图分类号:R285. 5 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2011)07-1236-03
杜仲降压片是由复方杜仲流浸膏和钩藤组成的中成药,
临床上用于治疗肾虚肝旺之高血压症,但其降压机制尚不明
确。本实验从心血管内分泌因子平衡失调和氧化损伤[1]方
面对其进行了探讨。
1 材料与方法
1. 1 实验动物 自发性高血压大鼠(SHR) ,雄性,体质量
(240 ~ 280)g,清洁级,购自上海市高血压研究所,动物许可
证号:医动字第 02-37-1 号。
1. 2 药品与试剂 杜仲降压片(批号 080902) ,为贵州百花
医药股份有限公司产品。卡托普利片(批号 080614) ,为汕
头金石制药总厂产品。两药研细后用蒸馏水溶解制成所需
浓度的混悬液备用。一氧化氮(nitric oxide,NO)、内皮素
(endothelin,ET)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)和超氧化
物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)测试试剂盒均购自南
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