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白花丹参对D-半乳糖致小鼠氧化应激的影响



全 文 :中国微循环 2007年 4月第 11卷第 2期 
基金项目:山东中医管理局 2003~ 2004年山东省中医药科技发
展计划资助项目(132)
作者单位:271000 山东泰安 ,泰山医学院脑微循环实验室
第一作者简介:张斌(1981-),女 ,汉族 ,山东聊城人 ,硕士。研究
方向:老年医学。
文章编号:1007-8568(2007)02-0105-03 ·实验研究·
白花丹参对 D-半乳糖致小鼠氧化应激的影响
张 斌 ,夏作理
【摘要】 目的 研究白花丹参制剂的抗氧化应激作用。方法 用 D-半乳糖造氧化应激小鼠模
型 , 同时分别灌胃给予不同剂量的白花丹参水提物 , 观察其对氧化应激模型小鼠脑组织和肾脏自由基
及抗氧化酶的影响。结果 氧化应激小鼠脑组织和肾脏中丙二醛(malondialdehyde, MDA)和活性氧
(reactiveoxygenspecies, ROS)升高 、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase, SOD)及总抗氧化活力(total
antioxidationcapability, T-AOC)下降。分别灌胃给予 10、20、40 g˙ kg-1˙d-1白花丹参生药的水提物 ,能
使氧化应激模型小鼠脑内和肾脏内 MDA及 ROS下降;SOD及 T-AOC活力提高。结论 白花丹参水提
物有抗氧化应激作用 ,其机制与清除自由基及增加内源性抗氧化酶活力有关。
【关键词】 白花丹参;水提物;抗氧化应激;D-半乳糖;清除自由基
中图分类号:R944.1+2    文献标识码:B
EffectsofSalviaMiltiorrhizaBge.f.alba.C.Y.Wu.etH· W· LionD-Galactose-InducedOxida-
tiveDamagetoMice
ZHANGBin, XIAZuo-li.DepartmentofBrainMicrocirculationofTaishanMedicalUniversity, Taian
Shandong271000, China
【Abstract】 Objective TostudytheeffectofaqueousextractfromSalviamiltiorrhizaBge.f.alba.C.
Y.Wu.etH W Lionantioxidation.Methods 60Kunmingmicewererandomizedinto6 groups.ThreeSal-
viamiltiorrhizaBge.f.alba.C.Y.Wu.etH W Ligroupswereadministeredwiththedosesof10, 20, 40 g
kg-1 d-1(crudedrug)orally, thepositivecontrolgroupwithvitaminEof200mg kg-1 d-1 , themodelgroup
andcontrolgroupwiththesamevolumeofcontrolsolutiononly.Atthesametime, themodelgroup, theposi-
tivegroupandthethreeSalviamiltiorrhizaBge.f.alba.C.Y.Wu.etH W Ligroupsweresubcutaneouslyin-
jectedwith5% D-galatthedoseof0.1ml 10g-1 d-1 , andthecontrolwiththesamevolumeofsalinesolu-
tion.30 dayslater, MDA, ROS, SODactivity, T-AOCactivityinthebraintissueandkidneyweredetected.
ThedatawereanalyzedwithSASsoftwareandthedatabetweengroupswereanalyzedwithone-factorvariance
analysis.Results Thecontentsofmalondialdehyde(MDA)andreactiveoxygenspecies(ROS)rose, theactiv-
itiesofsuperoxidedismutase(SOD)andtotalantioxidationcapability(T-AOC)droppedinbraintissueandkid-
neyofoxidativestressmicemodel.SalviamiltiorrhizaBge.f.alba.C.Y.Wu.etH W Liadministrationof10,
20, 40 g kg-1 d-1madeMDAandROSdropping, SODandT-AOCrisinginbraintissueandkidneyofoxida-
tivestressmicemodel.Conclusion TheaqueousextractofSalviamiltiorrhizaBge.f.alba.C.Y.Wu.etH W
Limayinhibitoxidativestress, itsmechanismprobablyconnectedwitheliminatingfreeradicalsandantili-
poperoxidation.
【Keywords】 SalviamiltiorrhizaBge.f.alba.C.Y.Wu.etH W Li;Aqueousextract;Antioxidation;D-
galactose;Antilipoperoxidation
  泰山白花丹参(SalviamiltiorhizaBge.f.alba.
C.Y.Wu.etH·W·Li)属唇形科植物 ,是唇形科植
物丹参 (SalviamiltiorhizaBge)的变种 ,已被列为
“泰山珍稀濒危物种 ”,一般认为白花丹参具有丹参
的药理作用 。丹参的水溶性成分具有很强的抗脂
质过氧化和自由基清除作用[ 1, 2] 。本实验用 D-半
乳糖(D-gal)造氧化应激小鼠模型 ,同时分别给予
10、20、40 g˙ kg-1˙d-1白花丹参生药的水提物灌
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JChinMicrocircApr.2007, Vol.11, No.2
胃 ,观察其对氧化应激模型小鼠脑组织和肾脏中丙
二醛(malondialdehyde, MDA)、活性氧(reactiveoxy-
genspecies, ROS)及超氧化物歧化酶 (superoxide
dismutase, SOD)、总抗氧化能力 (totalantioxidation
capability, T-AOC)的影响 ,旨在探讨白花丹参水提
物的抗氧化应激作用及其机制 。
材料与方法
1 材料
1.1 试剂及药物 MDA、ROS、SOD、T-AOC测
试盒以及双缩脲试剂盒均为南京建成生物工程研
究所提供;白花丹参水提物由泰山医学院脑微循环
实验室提供 ,临用时用蒸馏水配成所需浓度;维生
素 E(Sigma公司),用玉米油配成 25%备用;D-半
乳糖(Sigma公司),用生理盐水配制成 5%浓度备用 。
1.2 实验动物  昆明种清洁级雄性小鼠 60
只 , 5 ~ 8周龄 ,体质量 20 ~ 30g,由米歇尔生物制品
有限公司提供。
1.3 实验仪器  RE52-99旋转蒸发仪;755B
紫外分光光度计;3K30高速冷冻离心机。
2 方法
2.1 白花丹参制剂的制备 按照文献 [ 3]方
法 ,将白花丹参根洗净晾干 ,粉碎 ,取适量置于煎煮
容器内 ,加入相当于药材量 5倍的冷蒸馏水浸泡 2
h,强火煮沸后 ,再以文火煎煮 30 min,过滤;药渣加
4倍量蒸馏水继续煎煮 ,煮沸后改文火再煎煮 20
min,过滤。合并两次滤液 ,经旋转蒸发仪旋转蒸发
浓缩而成。临用时以蒸馏水配成所需浓度 。
2.2 动物造模方法 参照文献 [ 4 ~ 6] ,清醒
状态无菌条件下 , 给予小鼠 5%D-gal0.1 ml/
10g-1 /d,用药方式为颈背部皮下注射 ,连续给药 30
d。实验期间 ,小鼠自由饮水和进食 。
2.3 动物分组及给药 按完全随机设计法分
为 6组 ,每组 10只 ,即对照组 、模型组 、阳性对照组
(维生素 E组)及试药高 、中 、低剂量组 。采用灌胃
法给药 ,试药高 、中 、低剂量组分别灌胃给予白花丹
参水提液 40、20、10 g˙ kg-1˙d-1。阳性对照维生
素 E组灌胃量 200mg˙ kg-1˙d-1。模型组和对照
组灌胃相当量的生理盐水 。给药同时 ,模型组 、阳
性对照组和试药组小鼠颈背部皮下注射 5%D-gal
0.1ml˙ 10 g-1˙d-1 ,对照组皮下注射等量注射用
水 ,造模及给药 30 d后进行各项指标检测。
2.4 小鼠脑 、肾组织中过氧化脂质降解产物
MDA的测定 用 TBA比色法 [ 7] ,脑 、肾组织用冰生
理盐水配成 10%组织匀浆 ,取脑匀浆或肾匀浆 0.1
ml,按测试盒操作法加入试剂 ,反应终体积为 4.2
ml。反应管振荡混匀 , 95℃水浴中煮沸 80 min,
3 500r/min离心 10 min,取上清液于 532 nm处测
吸光度值 。
2.5 小鼠脑 、肾组织中 ROS的测定 利用
Fenton反应 ,脑 、肾组织用冰生理盐水配成 0.5%的
组织匀浆 ,取脑匀浆或肾匀浆 0.2 ml,按测试盒操作
步骤加入试剂 ,反应终体积为 2.8 ml。反应管振荡混
匀 ,室温放置 20min后 ,于 550nm处测吸光度值 。
2.6 小鼠脑 、肾组织中 SOD活力的测定 用
亚硝酸盐法[ 8] ,脑 、肾组织用冰生理盐水配成 1%组
织匀浆 ,取脑匀浆或肾匀浆 30 μl,按测试盒操作法
加入试剂 ,反应体积为 3.33 ml。反应管振荡混匀 ,
置 37℃恒温水浴中 40 min,加入显色剂 10 min后 ,
于 550 nm处测吸光度值。
2.7 小鼠脑 、肾组织中 T-AOC的测定 利用
Fe3+氧化还原原理 , 脑 、肾组织用冰生理盐水配成
10%组织匀浆 ,取脑匀浆或肾匀浆 0.2 ml,按测试
盒操作步骤加入试剂 ,反应终体积为 4.1 ml。反应
管充分混匀 , 37℃恒温水浴中 30 min,再加入试剂
并混匀 ,放置 10 min,于 520 nm处测吸光度值 。
3 统计学处理
实验数据采用 x±s表示 ,用 SAS8.1统计软件
进行单因素方差分析。
结 果
1 白花丹参制剂对 D-gal氧化应激小鼠脑 、
肾组织中自由基代谢产物和相关酶的影响
D-gal氧化应激模型组较空白对照组 MDA及
ROS均显著升高 ,机体的抗氧化能力下降。白花丹
参 3个剂量组可不同程度的降低组织内 MDA、ROS
含量以及提高脑 、肾组织的总抗氧化能力和内源性
超氧化物歧化酶活性。结果见表 1。
讨 论
1 氧化应激 正常情况下 ,生物体不断产生
氧自由基 ,即超氧阴离子自由基(O-2 · )和羟自由
基(OH·)及其中间产物 ,适量的自由基存在是生
物体维持正常生理功能所必须的。同时机体自身
也拥有一整套完善的抗氧化体系 ,包括 SOD等抗氧
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中国微循环 2007年 4月第 11卷第 2期 
表 1 白花丹参制剂对 D-半乳糖所致氧化应激小鼠脑 、肾组织 SOD、T-AOC、MDA、ROS的影响(n=10, x±s)
分组 剂量(g/kg)
脑组织
SOD
(U/mg)
T-AOC
(U/mg)
MDA
(nmol/mg)
ROS
(U/mg)
肾组织
SOD
(U/mg)
T-AOC
(U/mg)
MDA
(nmol/mg)
ROS
(U/mg)
对照组 0 84.50±5.50■■ 9.63±4.64■■ 11.84±2.09■■ 14.84±1.13■■ 17.59±0.53■■ 4.03±0.88■ 2.54±0.29■■ 2.99±0.47■■
模型组 0 59.34±5.15 6.73±1.10 26.39±3.58 24.24±1.37 9.96±0.51 2.54±0.60 5.95±0.31 5.42±0.80
维生素E组 0.2 78.12±5.51■■ 9.34±2.77 14.11±1.89■■ 19.45±1.15■■ 16.42±0.62■■ 4.11±1.16■ 3.34±0.24■■ 3.85±0.54■■
试药高剂量组 40 81.10±6.13■■ 13.54±5.44■■ 13.93±2.23■■ 22.70±1.02■ 16.75±0.47■■ 3.95±1.04■ 4.04±0.25■■ 3.82±0.54■■
试药中剂量组 20 76.52±4.81■■ 13.77±3.92■■ 11.65±2.62■■ 20.13±1.26■■ 17.01±0.41■■ 5.69±1.33■■ 3.19±0.32■■ 3.90±0.42■■
试药低剂量组 10 76.13±4.80■■ 10.31±2.60■ 15.86±2.79■■ 23.23±1.25 16.47±0.39■■ 3.65±1.10■ 3.98±0.30■■ 4.86±0.41■
  注:与模型组比较, ■P<0.05, ■■P<0.01。
化酶。 SOD对机体的氧化与抗氧化平衡有着极其
重要的作用 ,它的改变对机体的生长发育 、成熟衰
老和死亡起着不可估量的生理和病理性调控作用 。
它能有效清除 O-2 · [ 9] ,抑制自由基连锁反应的源
头 。抗氧化剂可直接清除过剩的自由基 ,或抑制脂
质过氧化反应 ,或增强抗氧化系统的活力来发挥其
抗氧化功能 [ 10] 。氧化应激是活体内细胞或组织活
性氧族及其结构和功能改变的不断累计 [ 11] ,打破了
体内氧化与抗氧化体系之间的平衡关系 ,使自由基
产生过多或清除能力下降 ,从而自由基的产生与清
除失去平衡 ,引起衰老和多种疾病。
2 脑组织氧化应激 脑功能衰退是影响老年
人生活质量的重要原因之一 ,氧化应激是其主要原
因之一 。脑组织有以下几个特征 ,使其有利于发生
氧化应激。脑有高含量的可供氧化的不饱和脂肪
酸;单位重量的脑组织需消耗更大量的氧;有高含
量的铁和抗坏血酸是引起脂质过氧化的关键组分;
脑内的抗氧化物质并不比其他组织高 ,并且没有其
他的平衡自由基的潜能 。脑是唯一的利用葡萄糖
作为它的能量来源的器官 ,脑的高耗能需大量的
氧 。 95% ~ 98%的活性氧族来自线粒体有氧呼吸
的电子传递链。在线粒体有氧呼吸中 , 2% ~ 5%的
氧产生活性氧族 ,脑的高耗氧将带来相对其他组织
较多的活性氧族 ,加上脑更容易被氧化 ,随着时间
的积累 ,氧化产物的增多 ,清除机制有限 ,导致脑的
老化。脑老化时 ,氧自由基的产生增加 ,过量的自
由基增加了脑内的氧化应激 , 氧化应激损伤蛋白
质 、核酸和脂质 ,这些物质的积累加速各种代谢和
信号通路的功能障碍 。实验证明[ 11] ,氧化应激与
Alzheimer sDisease(AD)和 Parkinson sDisease
(PD)等神经退行性疾病有着密切关系。
3 白花丹参的抗氧化应激作用 白花丹参是
唇形科植物丹参的变种 ,具有丹参的药理作用 。实
验表明 ,丹参的水溶性成分具有自由基清除作用 。
D-gal模型是根据衰老的代谢紊乱学说研制而
成[ 12] , D-gal可导致 SOD活性下降 ,脂质过氧化产
物 MDA含量升高 [ 4] 。本实验结果表明 ,分别灌胃
给予白花丹参水提物 10、20、40 g/kg˙ d可以不同
程度的提高脑 、肾组织内 T-AOC、SOD的活性 ,提示
白花丹参水提物能增强内源性抗氧化酶的活性;能
使组织内 MDA及 ROS不同程度下降 ,提示白花丹
参水提物能清除活性氧和抑制脂质过氧化 。可见
白花丹参制剂有显著抗氧化应激作用 ,其机制与提
高内源性抗氧化酶的活性 ,清除自由基有关 。
综上所述 ,白花丹参水提物可以有效的改善 D-
gal小鼠的氧化应激状态 ,在抗氧化应激及抗衰老方
面 ,有着可观的发展和开发前景。
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(收稿:2006-06-05  修回:2006-08-11)
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