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过山枫有效成分南蛇藤素和扁蒴藤素对斑马鱼节间血管生成的抑制作用研究



全 文 :中药新药与临床药理 2013年 11月第 24卷第 6期
参考文献:
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(编辑:梁进权)
收稿日期:2013-04-17
作者简介:赵洋,男,临床医学八年制本硕博连读学生,研究方向:临床医学。Email:ricky_zyx@hotmail.com。颜妙虹,女,临床医学八年制本硕
博连读学生,研究方向:临床医学。Email:y_miaohong@163.com。通讯作者:佟丽,研究员,博士生导师,研究方向:中药及天然药物药理学。
Email:zyxy2@fimmu.com。
基金项目:美国国立卫生研究院(NIH)补充替代医学研究基金(FO5AT002013-03);广东省科技厅社会发展计划项目(2006B35604001);广州市科
技局项目(2007JI-COO81)。
过山枫有效成分南蛇藤素和扁蒴藤素对斑马鱼节间血管生成的抑制作用研究
赵 洋 1,颜妙虹 1,白殊同 1,佟 丽 1,陈晓辉 2(1. 南方医科大学中医药学院,广东 广州 510515;2. 南方医
科大学基础医学院,广东 广州 510515)
摘要:目的 观察过山枫有效成分南蛇藤素和扁蒴藤素对 Fli1-GFP转基因荧光斑马鱼节间血管生成的影响。
方法 采用 Fli1-GFP转基因荧光斑马鱼胚胎,胚胎发育至 6 h后,分别加入不同浓度的南蛇藤素及扁蒴藤素
与斑马鱼胚胎共同孵育,待胚胎发育至 30 h时,荧光显微镜下观察并计数斑马鱼胚胎节间血管的数量、血管
芽数,测量血管长度并计算新生血管长度抑制率。结果 与阴性对照组比较,南蛇藤素与扁蒴藤素干预后,两
组斑马鱼胚胎新生血管数量明显减少(P < 0.01),血管芽增多(P < 0.01),新生血管长度抑制率升高(P < 0.01)。
结论 南蛇藤素及扁蒴藤素对斑马鱼节间血管生成有显著的抑制作用,这种作用与给药浓度呈正相关,南蛇藤
素与扁蒴藤素比较,具有相近的新生血管抑制作用。
关键词:过山枫;南蛇藤素;扁蒴藤素;血管新生;斑马鱼
中图分类号:R285.5文献标志码:A 文章编号:1003-9783(2013)06-0537-04
doi:10.3969/j.issn.1003-9783.2013.06.002
Suppression Efect of Bioactive Celastrol and Pristimerin from Celastrus aculeatus Merr. on Zebrafish
Intersegmental Vascular Development
ZHAO Yang1,YAN Miaohong1,BAI Shutong1,TONG Li1,CHEN Xiaohui2(1. School of Chinese Medicine,Southern
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Traditional Chinese Drug Research & Clinical Pharmacology,2013 November,Vol. 24 No. 6
类风湿性关节炎(Rheumatoid Arthritis,RA)属难
治性自身免疫性疾病,其主要的病理基础是关节滑膜
炎症及炎症介导下滑膜成纤维细胞增殖及血管新生形
成血管翳,进而导致关节破坏和功能丧失。滑膜血管
新生在RA关节慢性炎症发生和持续的病理过程中处
于核心地位,是滑膜血管翳形成和维持的主要因素[1]。
新生血管生成是微血管通过出芽形成新的血管的过
程,正常生理情况下,血管生成受到严格的控制并局
限于特定的阶段,如胚胎发育、器官的修复与再生、
伤口愈合等;在病理情况时,如肿瘤生长和转移、
RA、动脉粥样硬化等,血管新生平衡被打破,血管
过度增生是病理进程的重要环节[2]。这提示抑制血管
生成可以作为RA的一个药物作用靶点,从而开发相
应的治疗药物。
临床上治疗RA的药物中,针对抑制滑膜血管新
生的并不多见,常用于改善RA 病情的西药氨甲喋呤
被证明具有抗血管生成作用,但严重的副作用制约了
其长期应用[3]。传统中药在RA 治疗中以其独特的疗
效及较小的副作用越来越被RA患者接受。卫矛科南
蛇藤属植物过山枫具有祛风除湿、祛瘀通络、消肿解
毒等功效,长期以来民间以单方或复方形式用于治疗
风湿痹症,疗效显著[4]。课题组前期研究[5]表明,过
山枫对类风湿关节炎滑膜炎症及软骨侵蚀有显著的抑
制作用。本项研究采用模式生物斑马鱼为实验模型,
观察过山枫提取物的有效成分对血管生成的影响。
1 材料与方法
1.1 动物及试剂 Fli1-GFP转基因荧光斑马鱼、胚胎
培养水(Egg water),由南方医科大学斑马鱼实验中心
提供;二甲基亚砜(DMSO),美国Sigma 公司,批号:
D5879。
1.2 仪器 SPX 智能型生化培养箱,宁波江南仪器
厂;MVX10 体视荧光显微镜、普通显微镜,日本
Olympus公司。
1.3 药物及配制 南蛇藤素和扁蒴藤素由南方医科大
学佟丽研究员提供。将扁蒴藤素和南蛇藤素分别溶于
1 mL DMSO中,配制成50 mg·mL-1母液,-20℃保
存。实验时将母液分别稀释至 0.25,0.38,0.50,
0.63μg·mL-1,稀释液采用胚胎培养水。
1.4 斑马鱼血管生成实验 Fli1-GFP转基因斑马鱼受
精卵发育至6 h时,选取发育正常的胚胎,移入24
孔培养板中,每孔25枚,加样枪吸干培养水,再加
入稀释好的不同浓度药液,阴性对照组加胚胎培养
水,加药后置于恒温光照培养箱中(28.5℃)培养,
发育至30 h时,于正置显微镜下破卵,再于体视荧
光显微镜下观察血管发育情况,并拍照。记录斑马鱼
节间血管(ISV)数量,计数血管出芽数;自卵黄囊延
伸处起,测量4条ISV长度与背主动脉至背脊线长度
的百分比,以其平均值作为血管抑制程度的另一定量
指标[6]。
1.5 统计学处理方法 实验数据以均数±标准差(x ± s)
表示,SPSS19.0统计学软件对数据进行分析,过山
枫对斑马鱼血管数量影响采用方差分析和SNK多重
比较,对血管芽数和血管长度抑制率的影响采用 t检
验,P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1过山枫有效成分对斑马鱼 ISV数量的影响 荧光
显微镜下可见,与阴性对照组(图1A)比较,给药终
浓度为0.63μg·mL-1的南蛇藤素及扁蒴藤素对斑马鱼
节间血管的发育有明显的抑制作用,可见ISV和背侧
纵向血管缺失、断裂,发育不全;只发出血管芽或者
Medical University,Guangzhou 510515 Guangdong,China;2. School of Basic Medical Sciences,Southern Medical
University,Guangzhou 510515 Guangdong,China)
Abstract:Objective To investigate the anti-angiogenic effect of Celastrol and Pristimerin fromCelastrus aculeatus
Merr.Methods We observed and compared the number of intersegmental vessels(ISV)and vessel sprouts of the
zebrafish under fluorescence microscope,and then counted the vessel length and inhibition rate after the Flil-GFP
transgenic zebrafish embryo was treated with Celastrol and Pristimerin at different concentrations from fertilization hour 6
to 30 h.Results Compared with the negative control group,the number of ISV decreased markedly,and the number
of vessel sprouts and inhibition rate were increased in the Celastrol group and Pristimerin group(P < 0.01).
Conclusion Celastrol and Pristimerin fromCelastru aculeatus Merr. have inhibitory effect on intersegmental vascular
development in concentration-dependent manner,and Celastrol and Pristimerin have similar anti-angiogenesis effects.
Keywords:Celastrus aculeatus Merr.;Celastrol; Pristimerin;Angiogenesis;Zebrafish
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中药新药与临床药理 2013年 11月第 24卷第 6期
组别
阴性对照组
南蛇藤素组
扁蒴藤素组
n
12
12
11
剂量/μg·mL-1
-
0.63
0.63
血管芽数
1.33±0.98
5.17±2.12*
4.91± .38*
血管长度抑制率/%
8±9
36±16*
31±14*
表 1 过山枫有效成分对斑马鱼血管芽数和血管长度抑制率的
影响(x± s)
Table 1 Effect of Celastrus aculeatus Merr on the sprout number
and inhibitory rate of zebrafish vascular
注:与阴性对照组比较,*P < 0.01。
注:◇为正常血管, 为血管芽。A.阴性对照组;B.南蛇藤素(0.63μg·mL-1);C. 扁蒴藤素(0.63μg·mL-1)。
图 1 过山枫有效成分对斑马鱼血管生成的影响
Figure 1 Effect of active constituent fromCelastrus aculeatus Merr on the angiogenesis of zebrafish
A B C
血管长度极短;部分个体血管排列紊乱,血管走向失
去规律性(图1B~C)。
与阴性对照组比较,实验组的ISV数量明显减少
(P < 0.01),且表现出明显的量效关系,随药物浓度
的升高,ISV数量逐步减少。南蛇藤素组与扁蒴藤素
组比较,当药物浓度相同时,两组间血管数量差异无
统计学意义(P > 0.05),说明两种成分具有相近的血
管发育抑制效果,见图2。
注:与阴性对照组比较,*P < 0.01。
图 2 过山枫有效成分对血管生成的量效关系
Figure 2 Angiogenesis dose-effect relationship of active constituent
fromCelastrus aculeatus Merr
2.2 过山枫有效成分对斑马鱼血管芽数和血管长度
的影响 与阴性对照组比较,南蛇藤素组和扁蒴藤
素组血管芽数明显增多(P < 0.01),说明血管发育受
到抑制,停留在萌芽阶段或者长度极短;与阴性对
照组比较,南蛇藤素组和扁蒴藤素组血管长度抑制
率明显升高(P < 0.01),部分血管未长至正常血管一
半,明显细小,荧光度低,没有与背侧纵向血管相
连,见表1。
3 讨论
类风湿性关节炎是一种复杂的自身免疫疾病,
其中血管过度增生是其重要环节。由于关节炎症导
致的局部组织缺氧使血管内皮生长因子(VEGF)为主
的细胞因子增多,血管增生,血管翳形成,进一步
促进滑膜成纤维细胞增生,同时免疫细胞渗出血管,
产生炎性介质增多,自身抗体积聚,从而加重了炎
症,形成恶性循环[7]。过山枫治疗RA的疗效已被证
实[4],但其疗效机制尚不明确,对血管抑制作用的研
究更少。
Fli1-GFP斑马鱼繁殖量大、透明易观察、实验
周期短,且药物在个体水平代谢、便于构建转基因模
型,已广泛用于药物筛选、胚胎肿瘤模型建立、血管
增生机制等方面的研究[8]。本项研究采用Fli1-GFP斑
马鱼模型,观察过山枫二种有效成分对斑马鱼胚胎节
间血管生成的影响。研究结果表明,从过山枫提取的
南蛇藤素和扁蒴藤素具有抑制斑马鱼血管生成的作
用,不仅表现在节间血管数量减少,还表现为停留
在血管芽阶段的血管增多及血管长度减小。同时,
我们比较了两种成分抑制血管生成的作用效果,发
现它们抑制血管生成效果相近,可能与二种成分均
为三萜类物质相关。在实验过程中,还发现随着药
物浓度升高,对斑马鱼的毒性也增大,表现为鱼体
较小、翘尾、心率缓慢等,尤其是高浓度时,部分
鱼出现“断尾”现象,即尾部只部分发育而不完整,
这可能与过山枫抑制血管生成从而阻碍尾部营养供
应有关。
本实验结果表明过山枫三萜类活性成分南蛇藤素
和扁蒴藤素有明显抑制血管生成的作用,这可能是其
对RA的作用机制之一,对进一步进行研究与开发具
有重要意义。但是,这两种活性成分作用于血管生成
的具体环节仍需要作进一步研究。
30
20
10
0
control 0.25 0.5 0.63
浓度/μg·mL-1
30
h
IS
V


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Traditional Chinese Drug Research & Clinical Pharmacology,2013 November,Vol. 24 No. 6
参考文献:
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(编辑:梁进权)
收稿日期:2013-06-23
作者简介:苗明三,男,博士,教授,研究方向:中药药理。Email:miaomingsan @163.com。
基金项目:国家“十一五”支撑计划课题(2008BAI53B09);高校科技创新团队项目(2012IRTSTHN011);河南中医学院科技创新团队计划项目
(2010XCXTD0)。
益母草对瘙痒、湿疹动物模型的影响
苗明三,张雪侠,吴 巍(河南中医学院,河南 郑州 450046)
摘要:目的 探讨益母草外用的祛湿、止痒功效。方法 建立磷酸组胺致豚鼠皮肤瘙痒模型、右旋糖酐致小鼠
瘙痒模型、豚鼠接触性湿疹模型、2,4-二硝基氯苯(DNCB)诱发小鼠迟发型超敏反应模型,观察益母草外用对
致痒阈、30 min小鼠瘙痒次数、耳廓肿胀度、湿疹评分的影响,并观察耳组织病理学变化。结果 益母草水煎
液或糊剂外用可抑制磷酸组胺引起的瘙痒(P < 0.01),改善瘙痒症状(P < 0.01,P < 0.05),抑制豚鼠湿疹耳廓
肿胀度(P < 0.01),改善豚鼠接触性湿疹耳廓组织病理学变化(P < 0.01,P < 0.05),抑制小鼠迟发型超敏反应
模型耳廓肿胀度(P < 0.01)和组织病理学改变(P < 0.01,P < 0.05)。结论 益母草外用具有祛湿、止痒功效。
关键词:益母草;瘙痒模型;湿疹模型;过敏反应
中图分类号:R285.5文献标志码:A 文章编号:1003-9783(2013)06-0540-04
doi:10.3969/j.issn.1003-9783.2013.06.003
Effect of Herba Leonuri on Pruritus and Eczema Animal Models
MIAO Mingsan,ZHANG Xuexia,WU Wei(Henan University of Traditional Chinese Medicine,Zhengzhou 450046
Henan,China)
Abstract:Objective To investigate the damp-dispelling and itching-relieving effects of Herba Leonuri for external
application.Methods We established guinea pig skin pruritus model induced by histamine phosphate, mice
dextran-induced pruritus model,guinea pig model of contact eczema,2,4-dinitrochlorobenzol(DNCB)-induced
delayed type hypersensitivity mice model,and then observed the effect of external application of Herba Leonuri on
itching threshold,itching frequency with 30 min,auricular swelling,eczema scores and pathological changes of the
ear tissue.Results External application of the decoction or paste of Herba Leonuri could inhibit itching(P < 0.01),
relieve the symptom of itching(P < 0.01,P < 0.05),and inhibit auricular swelling(P < 0.01)in guinea pig pruritus
model induced by histamine phosphate. Herba Leonuri could also improve the auricular pathological changes of guinea
pig contact eczema model(P < 0.01,P < 0.05),and inhibit auricular swelling(P < 0.01)and auricular pathological
changes(P<0.01,P<0.05)in DNCB-induced delayed type hypersensitivity mice model.Conclusion Herba Leonuri
for external application has damp-dispelling and itching-relieving efficacy.
Keywords:Herba Leonuri;Pruritus model;Eczema model;Allergic response
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